Мощный терагерцовый лазер на свободных электронах: метрологические аспекты

Новосибирский лазер на свободных электронах является на сегодняшний день наиболее интенсивным источником терагерцового излучения. Он генерирует когерентное монохроматическое излучение в виде непрерывного потока 100 пс импульсов с частотой 5,6 МГц. Длину волны излучения в настоящее время плавно перестраивается в диапазонах 120-240 мкм и 40-70 мкм. Средняя мощность излучения на пользовательских станциях достигает нескольких сотен ватт. Уникальные свойства излучения Новосибирского ЛСЭ потребовали разработки новых методов и редств визуализации терагерцового излучения. Детальное описание четырех методов визуализации описаны в данной работе. Используя эти средства, были проведены эксперименты по спекл-фотографии, голографии, тальбот-метрологии, спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения и исследованию поверхностных плазмонов.

High-power monochromatic terahertz radiation:metrological aspects

The Novosibirsk free electron laser is nowadays the most intense source of terahertz radiation. It generates monochromatic coherent radiation as a continuous stream of 100-ps pulses with a repetition rate of 5.6 MHz. Radiation wavelength can be, at present, gradually tuned within the spectral ranges of 120-240 mm and 40-70 mm. Average power of the radiation at the user stations reaches several hundred watts. Unique features of NovoFEL radiation, from one hand, require development of techniques for radiation imaging and characterization and, from other hand, enable the development of new metrological methods and techniques. In this paper we deal with both these aspects. Unique results obtained at one of the user stations of the Novosibirsk free electron laser during past years are reviewed.