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【24h】

Cherenkov radiation of terahertz surface plasmon polaritons from a superluminal optical spot

机译：太赫兹光斑的太赫兹表面等离子体激元的Cherenkov辐射

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We propose to use a cylindrically focused ultrashort laser pulse obliquely incident on a semiconductor surface to launch surface plasmon polaritons with frequencies in the terahertz range. The laser pulse creates a spot of nonlinear polarization moving along the semiconductor surface with superluminal velocity. We show theoretically that the spot will emit the surface and free-space waves via Cherenkov mechanism. We develop a theory and calculate the radiated fields and frequency distribution of the radiated energy. The efficiency of the optical-to-terahertz conversion is estimated for the case of nonlinear optical rectification in GaAs. We show that one can control the radiation pattern and spectrum of the surface waves by varying the incident angle of the optical beam and crystalline orientation of the semiconductor. This technique opens new ways to build terahertz sources and perform surface spectroscopy.
机译：我们建议使用倾斜入射在半导体表面上的圆柱形聚焦超短激光脉冲来发射频率在太赫兹范围内的表面等离激元极化子。激光脉冲产生一个非线性极化的光斑，以超光速沿半导体表面移动。我们从理论上证明光点将通过Cherenkov机制发射表面波和自由空间波。我们发展了一个理论，并计算了辐射能量的辐射场和频率分布。对于砷化镓中的非线性光学整流的情况，估计了光-太赫兹转换的效率。我们表明，可以通过改变光束的入射角和半导体的晶体取向来控制表面波的辐射图和光谱。该技术为构建太赫兹源和执行表面光谱学开辟了新途径。

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