Cientistas da ITMO University pela primeira vez no mundo conseguiram medir diretamente o índice de refração não linear da matéria na faixa dos terahertz. Os resultados dos experimentos foram comparados com as previsões teóricas anteriores para confirmar a presença de efeitos não lineares. Os dados obtidos podem ser usados ​​para controlar a luz, bem como em pesquisa fundamental e biomédica. Os resultados são publicados em Optics Express .

Nos últimos 40 anos, a radiação terahertz encontrou uso generalizado para controle de qualidade e sistemas de segurança, para determinação de substâncias, bem como para várias pesquisas biomédicas. Contudo, fontes de radiação de alta potência nesta faixa surgiram há relativamente pouco tempo. Essa radiação poderosa muda o índice de refração do meio e afeta como ele transmite a radiação de outras faixas. Os pesquisadores chamam esses efeitos de não linearidades e os estudam para criar dispositivos para controlar a luz.

Pela primeira vez no mundo, os cientistas da ITMO University mediram diretamente o índice de refração não linear da matéria na faixa de terahertz. Eles adaptaram o método de varredura Z previamente conhecido para obter dados experimentais sobre como a radiação de alta potência altera o índice de refração da amostra. Em seguida, os pesquisadores realizaram uma simulação numérica do experimento e compararam os resultados:eles se mostraram semelhantes.

"Pela primeira vez, conseguimos verificar com segurança que a radiação terahertz causa forte não linearidade no meio. Até aqui, realizamos medições apenas para água, mas planejamos expandir a gama de mídia para realizar estudos experimentais e teóricos desse tipo. Os dados obtidos serão úteis para a criação de dispositivos de controle de luz, bem como para pesquisa fundamental e biomédica, "comentou Maria Zhukova, membro do Laboratório de Óptica de Femtossegundos e Femtotecnologias da Universidade ITMO.

"Nosso laboratório está envolvido há muito tempo no desenvolvimento de fontes de radiação terahertz de alta intensidade, e já alcançamos alguns resultados notáveis. Mas antes de aprofundar seus aspectos fundamentais, decidimos descrever as não linearidades que ela causa usando equipamentos raros da ITMO University. Adaptamos o método para medir a não linearidade, a fim de usar a base experimental existente da forma mais eficiente possível, "acrescenta Maksim Melnik do Laboratório de Óptica de Femtosegundo e Femtotecnologias da Universidade ITMO.