ULTRARÖVID FÉNYIMPULZUSOK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS ALKALMAZÁSA

Hebling János
JATE, Szeged

Napjainkban a fizika, kémia és biofizika területein általános érdeklődés kíséri a gyorsan lejátszódó folyamatok vizsgálatát. A leggyorsabb folyamatokat ultrarövid fényimpulzusokkal lehet nyomon követni. Előadásom első részében az ultrarövid fényimpulzusok előállításáról, a második részben pedig ezek alkalmazásáról fogok áttekintést adni.

Nézzük meg, mit neveztünk az elmúlt évtizedekben ultrarövid fényimpulzusnak! Míg a hatvanas években még 10 ns számított ultrarövidnek, addig napjainkban csak a 100 fs, azaz százezerszer rövidebb időtartamú fényimpulzust nevezzük ultrarövidnek.

Ilyen rövid impulzusoknak nemcsak az előállítása, hanem a mérése is különleges technikát kíván, hiszen a méréseknél általánosan megszokott séma, a mérendő jel elektromos jellé alakítása itt nem alkalmazható, mivel elektromos eszközeink körülbelül két nagyságrenddel lassúbbak, mint a legrövidebb fényimpulzusok. Így a fényimpulzust "saját magával" mérjük úgynevezett autokorrelációs mérés (1. ábra) segítségével. Ennek során valamilyen nemlinearitást használunk ki. Egy olyan fotodiódának (kétfoton detektor) a jele, amelynek a tiltott sávszélessége nagyobb, mint a mérendő fény fotonenergiája, a mért fényimpulzus teljesítményének a négyzetével arányos. Ezért ha a mérendő impulzusból egy nyalábosztóval két impulzust állítunk elő, és ezeket kétfoton detektorba küldjük, nagyobb jel keletkezik, ha a két impulzus egy időben éri a detektort, mint ha egymás után. Az egyik tükör mozgatásával folyamatosan változtatva a két impulzus relatív késését -t, a detektorral az impulzus autokorrelációs görbéjét mérjük, amelynek szélességéből kiszámolható az impulzus időtartama.

Ultrarövid fényimpulzusok azért alkalmazhatóak gyorsan lejátszódó jelenségek vizsgálatára, mivel szinte minden folyamat, ami az atomok elektronhéjában, vagy e feletti szinten játszódik le, optikai változással jár. Ezt a változást a 2. ábrán bemutatott pumpa-próba módszerrel lehet nyomon követni. Az intenzívebb pumpáló impulzus a mintában változást hoz létre, amelyet egy késleltetett próbaimpulzussal lehet észlelni.

2. ábra. Pumpa-próba elrendezés gyors optikai változások detektálásához.

Az ultrarövid fényimpulzusok előállítását és a velük való mérést megnehezíti az optikai eszközök, illetve a vizsgálandó anyagok diszperziója, azaz a törésmutató, illetve az anyagbeli fénysebesség hullámhosszfüggése. E hullámhosszfüggés miatt ugyanis a rövid fényimpulzus különböző hullámhosszú összetevője más-más késést szenved az anyagon való áthaladás során, így más-más időben lép ki az anyagból. Az eredő impulzus tehát kiszélesedik az eredeti impulzushoz képest. Az anyagok többségére jellemző normális diszperzió esetén gyorsabban halad a kisebb frekvenciájú összetevő, mint a nagyobb, és így úgynevezett pozitív csoportkésés diszperzióval rendelkező fényimpulzus jön létre. Hogy mennyire jelentős a diszperzió hatása, azt demonstrálja a 3. ábrán bemutatott két autokorrelációs görbe.

3. ábra. Ti:zafír lézerrel előállított fényimpulzusok autokorrelációs görbéje optimális kompresszió (felső rész), majd ezt követően 1,8 mm üvegen való áthaladás (alsó rész) után.

Lézerekben speciális tükröket is lehet alkalmazni a csoportkés és diszperzió kompenzálására. Egy hagyományos dielektrikum tükör, amely negyed hullámhossz vastagságú váltakozó nagy és kis törésmutatójú rétegekből áll, nem változtatja meg a rá érkező fényimpulzus csoportkésés diszperzióját. Ezzel szemben a speciális szerkezetű dielektrikum tükörben tovább tartózkodik az alacsony frekvenciájú komponens, mint a magas frekvenciájú, emiatt az ilyen tükör alkalmas a pozitív csoportsebesség diszperzió kompenzálására. Szipőcs Róbert (MTA SZFKI) tervezett először ilyen speciális tükröket, és Ferencz Kárpát (MTA SZFKI) állította elő a tervezett struktúrát [1]. Krausz Ferenc csoportja (Műszaki Egyetem, Bécs) használta először ezeket a tükröket Ti:zafír lézerben [2]. Ma már ezeket felhasználva állítják elő a legrövidebb fényimpulzusokat világszerte, és idehaza is ezeket használjuk Budapesten, Pécsett és Szegeden is. Ez az eszköz nagyon jelentősen fejlesztette az ultrarövid impulzusok előállításának technikáját.

4. ábra. Ti:zafír lézer felépítése.

Napjainkban az esetek nagy többségében módusszinkronizált Ti:zafír lézerrel állítanak elő ultrarövid fényimpulzusokat. Ha e lézerben speciális tükröket használnak csoportkésés diszperzió kompenzálásra, akkor felépítése, amely a 4. ábrán látható, viszonylag egyszerű. A lézeraktív anyag, amely titánnal szennyezett zafír kristály, fókuszáló tükrök között helyezkedik el. Ennek az anyagnak az ultrarövid fényimpulzusok előállítása szempontjából legfontosabb jellemzője a nagyon nagy emissziós sávszélessége. Az ugyanis, hogy milyen rövid impulzust lehet előállítani, fordítva arányos a sávszélességgel. A Ti:zafír 170 nm sávszélessége elvben lehetővé teszi 5 fs időtartamú fényimpulzus előállítását is. A Ti:zafír lézerben úgynevezett Kerr-lencse módusszinkronizáció eredményeként jönnek létre a fényimpulzusok. A módusszinkronizáció azt jelenti, hogy elérjük, hogy a lézerfény v sávszélességébe eső, a lézer L hossza által meghatározott sajátfrekvenciájú rezgések mindegyike azonos fázisú. Ekkor olyan impulzussorozat lép ki a lézerből, amelyben az impulzusok időtartama 1/v nagyságrendű. Kerr-effektuson azt értjük, hogy a törésmutató függ a fény intenzitásától. A Ti:zafír kristályban az intenzitás növekedésével nő a törésmutató. Mivel a lézerben haladó fénynyaláb intenzitása a fénynyaláb közepétől mért r távolsággal csökken, a törésmutató is hasonló függést mutat. Ez pedig fókuszáló (Kerr-lencse) hatást eredményez. Ezt a fókuszáló hatást lehet kihasználni rövid impulzusok előállítására, ha a megfelelően méretezett [3] lézer rezonátorába egy rést helyezünk, amely a nyaláb méretétől függő veszteséget okoz. Körülbelül 1 ps-nél rövidebb fényimpulzusok előállításhoz a Ti:zafír kristályban fellépő csoportkésés-diszperziót kompenzálni kell prizmapár vagy speciális tükör alkalmazásával.

Az 1. táblázat femtoszekundumos Ti:zafír lézer tipikus adatait, illetve az eddig elért legrövidebb időtartamot és legnagyobb csúcsteljesítményt tartalmazza. Az ultrarövid időtartam nagy időfelbontást, a nagy csúcsteljesítmény nemlineáris optikai alkalmazásokat tesz lehetővé. A nagy ismétlési frekvencia alacsony zajszintű méréseket eredményezhet.

A 2. táblázat feltünteti a Ti:zafír lézerhez hasonló felépítésű és tulajdonságú szilárdtestlézereket, működési hullámhossz-tartományukat és az általuk előállított fényimpulzusok időtartamát. E táblázat legfontosabb tanulsága; hogy vannak olyan ultrarövid impulzusú szilárdtestlézerek, amelyeket közvetlenül lehet gerjeszteni félvezető lézerdiódákkal. Az ilyen lézerrendszerek jelentősége rohamosan fog növekedni a közeljövőben, a most még domináns Ti:zafír lézerek rovására.

1. táblázat

2. táblázat

A Ti:zafír lézertől eltérő felépítésű, de ahhoz hasonlóan rövid fényimpulzusok előállítására alkalmas lézer a fényvezető szál alapú lézer [6]. Ennek aktív anyaga valamelyik ritkaföldfémmel (például erbium) szennyezett optikai fényvezető szál. Ez a lézer is gerjeszthető félvezető lézerrel. Az erősítővel és frekvenciakétszerezővel kiegészített, kereskedelmi forgalomban kapható erbium fényvezető szál lézer fényimpulzusainak paraméterei (180 fs impulzushossz, 50 MHz ismétlési frekvencia; 10 mW átlagteljesítmény, 780 nm hullámhossz) alkalmazások sorát teszik lehetővé. Ez a lézer a pumpáló lézerrel együtt sem nagyobb mint egy cipős doboz. Biztos vagyok benne, hogy nagy jövő előtt áll.

5. ábra. THz-es impulzusok előállítására és detektálására alkalmas rendszer.

A Ti:zafír lézer és a hozzá hasonló lézerek által előállított fényimpulzusoknak rengeteg alkalmazási területe van. Ez az alkalmazási kör tovább bővül, ha a fényimpulzusok energiáját optikai erősítőkben megnöveljük. A lézerből kilépő impulzusok 10 nJ nagyságrendű energiáját ezekben az erősítőkben 10 mJ vagy akár J nagyságrendűre kell növelni. Az elérendő erősítés tehát 10⁶-10⁸. A megerősített fényimpulzusok energiája az eredeti impulzusidő esetén olyan nagy teljesítményt eredményezne, amely magát az erősítő Ti:zafír kristályt is károsítaná. Ennek elkerülése érdekében az ultrarövid impulzust az erősítés előtt időben kinyújtják, majd az erősítés után újra összenyomják. A különböző ismétlési frekvenciával rendelkező erősítők közül általában az alacsonyabb frekvenciájúak állítanak elő nagyobb energiájú fényimpulzusokat. A (közepesnek számító) 1 kHz ismétlési frekvenciával rendelkező Ti:zafír lézer-erősítő rendszerek közül a legjobbnak a paraméterei a következők: impulzusidőtartam 16 fs, energia 4,5 mJ, csúcsteljesítmény 280 GW. Ha ezt a teljesítményt 10 mikrométerxl0 mikrométer nagyságú felületre fókuszáljuk, akkor ott a teljesítménysűrűség 280 PW/cm² lesz, vagyis 2,8 10¹⁷ W/cm². Ekkora teljesítménysűrűség esetén az elektromos térerősség vákuumban 7,210¹¹ V/m, ami nagyobb, mint amekkora tér a hidrogénatom elektronját kör pályára kényszeríti. Ezekkel az impulzusokkal tehát nagyterű, nem perturbatív vizsgálatokat is lehet végezni. Már tervezik a tízszer intenzívebb rendszert, amely lézerdiódával pumpált lézert és erősítőt tartalmaz. A 10 Hz ismétlési frekvenciával rendelkező rendszerek még nagyobb teljesítmény előállítására alkalmasak.

Az eddig bemutatott eszközök a közeli infravörös tartományban működtek. Ezekre alapozva azonban egészen más tartományú ultrarövid elektromágneses sugárzást is elő lehet állítani. Nézzük meg, hogyan!

Láthatóhoz közeli (vagyis közeli ultraibolya és infravörös) fényimpulzusokat elő lehet állítani a Ti:zafír lézer impulzusaiból nemlineáris optikai frekvenciaátalakítással. Nagy térerősségek esetén az anyagban létrejövő polarizáció a lineáris tag mellett olyan tagot is tartalmaz, amely a térerősség négyzetével arányos. Ennek pedig az a következménye, hogy ha az anyagba két különböző frekvenciájú fénynyaláb lép, olyan frekvenciájú elektromágneses sugárzás keletkezik, amelynek frekvenciája az eredeti frekvenciák összege. Ezt a folyamatot összegfrekvencia-keltésnek nevezzük. Ez akkor hatásos, ha a résztvevő sugárzások hullámszámaiból képzett érték nulla. Amikor ez teljesül, akkor fázisillesztésről beszélünk. A fázisillesztést néhány kettősen törő kristályban lehet elérni a kísérleti körülmények helyes megválasztásával. Az utóbbi években megjelent technikával, a periodikus átpolarizálással fázisillesztés nélkül is jó hatásfokú frekvenciaátalakítást lehet elérni.

Az összegfrekvencia-keltésen kívül a következő nemlineáris optikai frekvenciaátalakító folyamatokat lehet használni. Ha a két bemenő frekvencia megegyezik, a keletkező összegfrekvencia az eredeti kétszerese. Ekkor frekvenciakétszerezésről, vagy második harmonikus generálásról beszélünk. Különbségi frekvencia keltésnek azt a folyamatot nevezzük, amelynek során a két bemenő frekvencia különbsége keletkezik. Ha a kisebb frekvenciájú bemenő jel intenzitása kisebb, mint a nagyobb frekvenciájúé, akkor intenzitása jelentősen nőhet, a nagyobb frekvenciájú intenzitásának kárára. Ezt a folyamatot optikai parametrikus erősítésnek nevezzük. Ha nincs alacsony frekvenciájú bemenő jel, akkor optikai parametrikus generálással keletkezhet a nagyfrekvenciájú bemenetből két kisebb frekvenciájú kimenet. Az optikai parametrikus oszcillátor visszacsatolást biztosító tükrök közé (rezonátorba) helyezett optikai parametrikus erősítő. Ti:zafír lézerrendszer impulzusaiból nemlineáris optikai frekvenciaátalakítással 170 nm és 20 nm közé eső bármilyen hullámhosszú ultrarövid fényimpulzus előállítható.

20 µm-nél hosszabb hullámhosszú, úgynevezett THz-es impulzusok előállítása fotovezetéses kapcsoló, vagy optikai egyenirányítás felhasználásával történik. Két fotovezetéses kapcsolót tartalmazó THz-es rendszer látható az 5. ábrán. A fotovezetéses kapcsoló nem más, mint egy félvezető lapka, amelyre két miniatűr vezető szalagot visznek fel egymástól mintegy 10 mm távolságban. Ezek közé feszültséget kapcsolnak. Amikor a félvezetőt ultrarövid fényimpulzus éri, az vezetővé válik, és a hirtelen meginduló áram THz-es elektromágneses sugárzást hoz létre. Ezt egy másik, inverz üzemmódban dolgozó fotokapcsolóval érzékelni lehet. Ezen a kapcsolón akkor keletkezik feszültség, ha a THz-es impulzus és a fényimpulzus egyidejűleg jelen van. A fényimpulzus késleltetésének változtatásával meg lehet mérni a THz-es impulzus elektromos terének időbeli lefutását. Fotovezetéses kapcsoló helyett optikai egyenirányítást használva, ebben a rendszerben olyan ultragyors lefutású elektromágneses sugárzás kelthető; amelynek frekvencia tartománya 0,2 THz-től- 37 THz-ig terjed [7]. Ez a frekvenciatartomány 8-1,5 mm hullámhossztartománynak felel meg. A THz-es impulzusok tehát a hosszú hullámhosszú oldalon megszakítás nélkül folytatják a Ti:zafír lézerekkel elérhető spektrális tartományt egészen a mm-es elektromágneses hullámokig.

A VUV-irányban is tovább lehet haladni, mégpedig magasabb felharmonikus-keltéssel. A magasabb felharmonikus-keltés úgy történik, hogy nagy teljesítményű ultrarövid fényimpulzust fókuszálnak néhány tized mm vastagságú nemesgáz áramba. 100 fs-nél hosszabb fényimpulzusok esetén felharmonikusok keletkeznek, mégpedig a páratlanok általában nagyobb intenzitással. 30 fs-nél rövidebb impulzusok alkalmazása esetén a spektrum egészen a lágy Röntgen-tartományig húzódik, és ott folytonos.

Röntgen-impulzusok keletkeznek ultrarövid fényimpulzussal keltett nagy sűrűségű plazmában is. Az így keltett Röntgen-impulzusoknak az időtartama rövidebb mint 1 ps, és időfeloldásos röntgendiffrakciós kísérletekben alkalmazzák őket.

Beszámolóm eddigi részét összefoglalva, azt mondhatom, hogy napjainkban az ultrarövid fényimpulzusok előállítására legelterjedtebben használt eszköz a Ti:zafír lézer. Ez a lézer 700-900 mm közötti hullámhossztartományon működik. A Ti:zafír lézerre alapozva azonban az 1 mm-től 1 mm-ig terjedő hullámhossz-tartományban szinte bárhol elő lehet állítani ultrarövid elektromágneses sugárzást.

Most nézzünk meg néhány alkalmazást!

Az optikai koherens tomográfiával [8] az orvosi diagnosztikai célra használt ultrahangos készülékhez hasonló elven lehet képet készíteni például emberi szövetről. Különbség az, hogy hangimpulzus helyett fényimpulzust használ és a visszaverődés helyét nem késési időből határozza meg, hanem egy Michelson-interferométer egyik karjába a mintát, a másikba mozgatható tükröt helyezve, az interferencia láthatósági maximumához tartozó tükör helye alapján. Ennek az eszköznek akkor jó a térbeli feloldása, ha a használt fény koherenciaideje nagyon rövid, vagyis spektrális szélessége nagy. Ma már az a furcsa helyzet álltelő, hogy a koherens fényt sugárzó Ti:zafír lézerek szélesebb spektrumú fényt állítanak elő, mint az inkoherens fényt emittáló diódák. Ezeket a lézereket használva a szövetek sejtszerkezete megjeleníthető, és remény van arra, hogy például rákos elváltozások szövetminta vétele nélkül észlelhetőek.

Lézeres anyagmegmunkálásra elterjedten használnak folytonos lézereket. Ultrarövid fényimpulzusokat olyan speciális anyagmegmunkálási feladatoknál kell alkalmazni, amelyeknél lényeges, hogy a megmunkált rész környezete semmilyen elváltozást se szenvedjen. Ilyen feladatot jelentenek a finomstruktúrájú megmunkálások, illetve az orvosi műtéti beavatkozások. Az ultrarövid impulzusok alkalmazása ilyen esetekben azért előnyös, mert velük a megmunkáláshoz szükséges nagy teljesítményt már kis energiák esetén is el lehet érni, másrészt ennek a kis energiának a bevitele olyan gyors, hogy az nem adódik át az atomtörzsnek, hanem javarészt a szükséges anyageltávolításra fordítódik.

A lézerek lehetséges alkalmazásával kapcsolatban talán legrégebben megfogalmazott cél a kémiai reakciók lézeres kontrollja. Az ultrarövid impulzusok segítségével ez talán végre valóban sikerülni fog. Elméleti számítások például azt mutatják, hogy közel teljes populációinverzió hozható létre molekulák alap- és gerjesztett energiaszintjei között, ha pozitív csoportsebesség-diszperzióval rendelkező ultrarövid fényimpulzussal világítják meg a molekulát. Pozitív csoportkésés-diszperzió esetén az impulzus időtartama alatt a frekvencia folytonosan növekszik. A kémiai reakciók többsége valószínűleg csak ennél jóval bonyolultabb frekvenciastruktúrájú impulzusokkal kontrollálható kellően. Ilyen célra már kidolgoztak megfelelő impulzusformáló technikát és alkalmazkodó rendszert, amely a beavatkozás eredményétől függően alakítja a fényimpulzust.

6. ábra. Fononok miatt fellépő oszcilláció bizmut felületén reflektált fényben.

A koherens kontrollkísérletek jelentős részét szilárdtestekben végezték. Kettős impulzussal történő gerjesztést alkalmazva megmutatták, hogy az első impulzus által keltett fonon - (kvantált rácsrezgés), vagy exciton - (egymáshoz kötött elektron-lyuk pár) populációt a második impulzussal ki tudták oltani, vagy meg tudták növelni, pusztán a két impulzus relatív késésének a változtatásával [9, 10]. Ultrarövid impulzusokkal létrehozott fononokat úgy lehet észlelni, hogy az intenzív pumpáló impulzushoz képest késleltetett próba-impulzus reflexióját mérjük a késleltetés függvényében. Az így nyert görbében a fonon rezgési periódusidejének megfelelő oszcilláció észlelhető. A 6. ábrán bemutatott görbéken látható, hogy a második pumpáló impulzus hatására az oszcilláció megerősödik, vagy teljesen megszűnik, attól függően, hogy a második impulzus a fonon fél periódusideje páros, vagy páratlan számú többszörösével késleltetve éri-e a mintát.

Gyakorlati szempontból talán még érdekesebb, hogy ultrarövid fényimpulzusokkal elektromos áramot is lehet kontrollálni [11]. Egy GaAs lapkára két elektródát párologtatva, és a két elektróda közötti részt egy ultrarövid fényimpulzussal és annak második felharmonikusával megvilágítva azt tapasztalták, hogy a két elektróda között feszültség keletkezik, amelynek nagyságát és irányát kontrollálni lehet az alap és felharmonikus fény relatív fázisával. Ilyen módon akár 10 A/cm² áramsűrűséget lehet generálni. Ennek az áramimpulzusnak a becsült időtartama mindössze 130 fs, vagyis több mint tízszer gyorsabb, mint bármely egyéb módon előállított áram.

Ultrarövid fényimpulzusok segítenek megnövelni az optikai mikroszkópok térbeli feloldását. Napjaink legjobb feloldású optikai mikroszkópjai a konfokális mikroszkóp és annak továbbfejlesztett változata, a 4p konfokális mikroszkóp, valamint a közeltér pásztázó mikroszkóp. Mindhárom típus feloldását növeli, ha nem a szórt megvilágító fényt, hanem a kétfoton-gerjesztéses fluoreszcenciát figyeljük meg. Kétfotonos gerjesztéshez pedig nagy teljesítmény szükséges. Ugyanakkor az impulzus energiájának minél kisebbnek kell lennie, a megfigyelt objektum roncsolásának elkerülése érdekében. E két feltétel akkor teljesíthető, ha ultrarövid fényimpulzusokat alkalmazunk. Általában Ti:zafír lézert használnak, de egy fényvezető szál lézer alkalmasabb lenne erre a célra, mivel a megengedett átlagteljesítmény mindössze 1 mW. Ultrarövid impulzusokat alkalmazva a térbeli feloldás körülbelül 100 mm, ami sokkal kisebb az alkalmazott fény hullámhosszánál!

Az ultrarövid fényimpulzusok széleskörűen alkalmazhatók a spektroszkópiában. Fel szeretném hívni a figyelmet arra, hogy a hagyományos, nem időfelbontásos spektroszkópiában is szerephez juthatnak az ultrarövid fényimpulzusok, hiszen amint látta k azokkal a Röntgentartománytól a távoli infravörös tartományig szinte minden frekvenciájú sugárzás előállítható. Ezen a széles tartományon vannak olyan helyek, ahol nincs megfelelő intenzitású hagyományos fényforrás.

Az ultrarövid fényimpulzusok fő spektroszkópiai alkalmazási területe azonban természetesen a nagy időfelbontású spektroszkópia. Ezen a területen szembe kell nézni azzal a ténnyel, hogy rövidebb impulzusok szükségképen nagyobb spektrális szélességgel rendelkeznek. Emiatt az időbeli feloldás növelésével a spektrális feloldás romlik Ez nem okoz problémát akkor, ha a vizsgált anyag széles energiájú átmenettel rendelkezik. Ilyen anyag például a szolvatált elektron, amelynek az abszorpciós spektruma kétszer olyan széles mint a Ti:zafír emissziós szélessége.

Az ultrarövid impulzushossz nem korlátozza a spektrális feloldást, ha impulzív gerjesztést alkalmazunk. (Impulzív gerjesztésről akkor beszélünk, amikor a gerjesztő impulzus sokkal rövidebb, mint a gerjesztéssel létrehozott rezgés periódusideje.) Például ránézve a 6. ábrára, nyilvánvaló, hogy a fononspektrum mérésének pontosságát nem az ultrarövid gerjesztő impulzus időtartama, hanem csak a rezgés nyomonkövetésének ideje korlátozza. Az ilyen impulzív gerjesztéses spektroszkópia akkor ad igazán új információt a hagyományos spektroszkópiával szemben, ha kihasználjuk a rövid impulzusokkal elérhető nagy csúcsteljesítményt. Például meg lehet mérni a kristályrácsban a potenciális energia anharmonicitását [12]. Az ilyen nagy intenzitású vizsgálatokhoz mindenképpen szükségesek az ultrarövid fényimpulzusok.

Végezetül az ultrarövid THz-es impulzusok megjelenése által lehetővé váló speciális spektroszkópiáról szeretnék szólni. Ha az 5. ábrán bemutatott elrendezésben egy mintát helyezünk a THz-es impulzusok útjába, akkor a minta változást okoz a detektáló fej által adott elektromos jelben. A minta jelenlétében és a minta nélkül mért jelekből Fourier-transzformációval meghatározható a minta abszorpciójának és törésmutatója is a frekvenciafüggése. Ezt a mérési módot az teszi lehetővé, hogy a THz-es impulzusnak nem az intenzitását, hanem az elektromos térerősségét mérjük az ultrarövid fényimpulzusok segítségével.

Remélem, sikerült ezzel a néhány példával érzékeltetnem az ultrarövid fényimpulzusok alkalmazási lehetőségének sokszínűségét.

1. R. SZIPŐCS, K. FERENCZ, C. SPIELMANN, F. KRAUSZ: Optics Lett. 19 (1994) 201
2. A. STINGL, C. SPIELMANN, F. KRAUSZ, R. SZIPŐCS: Optics Lett. 19 (1994) 204
3. K. LIN, W. HSIEH: J. Opt. Soc. Am. B21 (1994) 737
4. I. D. JUNG ET AL.: Optics Lett. 22 (1997) 1009
5. L. XU ET AL.: Appl. Phys. B65 (1997) 151
6. M. E. FERMANN, A. GALVANAUSKAS, G. SUCHA,- D. HARTER: Appl. Phys. B65 (1997) 259
7. Q. WU, X. ZHANG:- Appl. Phys. Lett. 71 (1997) 1285
8. G. J. TEARNEY ET AL.: Science 276(1997) 2037
9. M. HASE ET AL.: Appl. Phys. Lett. 69 (1996) 2474
10. A. P. HEEERLE, J. J. BAUMBERG, K. KÖHLER: Phys. Rev. Lett. 75 (1995) 2598
11. A. HACHÉ, J. E. SPIE, H. M. VAN DRIEL: IEEE J. Quantum El. 34 (1998) 1144
12. C. J. BRENNAN ET AL.: XIth Int. Conf. on Ultrafast Phenomena, Techn. Digest 110