Los científicos de la Universidad ITMO por primera vez en el mundo lograron medir directamente el índice de refracción no lineal de la materia en el rango de terahercios. Los resultados de los experimentos se compararon con predicciones teóricas previas para confirmar la presencia de efectos no lineales. Los datos obtenidos se pueden utilizar para controlar la luz, así como en investigación fundamental y biomédica. Los resultados se publican en Óptica Express .

Durante los últimos 40 años, La radiación de terahercios ha encontrado un uso generalizado para los sistemas de seguridad y control de calidad, para la determinación de sustancias, así como para diversas investigaciones biomédicas. Sin embargo, Las fuentes de radiación de alta potencia en este rango aparecieron hace relativamente poco tiempo. Una radiación tan poderosa cambia el índice de refracción del medio y afecta la forma en que transmite la radiación de otros rangos. Los investigadores llaman a estos efectos no linealidades y los estudian para crear dispositivos para controlar la luz.

Por primera vez en el mundo los científicos de la Universidad ITMO midieron directamente el índice de refracción no lineal de la materia en el rango de terahercios. Adaptaron el método Z-scan previamente conocido para obtener datos experimentales sobre cómo la radiación de alta potencia cambia el índice de refracción de la muestra. Después de eso, los investigadores realizaron una simulación numérica del experimento y compararon los resultados:resultaron ser similares.

"Por primera vez, logramos verificar de manera confiable que la radiación de terahercios causa una fuerte no linealidad en el medio. Hasta aquí, realizamos mediciones solo para agua, pero pensamos ampliar la gama de medios para realizar estudios experimentales y teóricos de este tipo. Los datos obtenidos serán útiles para crear dispositivos para el control de la luz, así como para la investigación fundamental y biomédica, "comentó Maria Zhukova, miembro del Laboratorio de Óptica de Femtosegundos y Femtotecnologías de la Universidad ITMO.

"Nuestro laboratorio se ha dedicado durante mucho tiempo al desarrollo de fuentes de radiación de terahercios de alta intensidad, y ya hemos logrado algunos resultados sobresalientes. Pero antes de profundizar en los aspectos fundamentales del mismo, decidimos describir las no linealidades que causa utilizando equipos poco comunes en la Universidad ITMO. Adaptamos el método para medir la no linealidad con el fin de utilizar la base experimental existente de la manera más eficiente posible, "agrega Maksim Melnik del Laboratorio de Óptica de Femtosegundos y Femtotecnologías de la Universidad ITMO.