Deßmann, N. and Le, Nguyen H. and Eless, V. and Chick, S. and Saeedi, K. and Perez-Delgado, A. and Pavlov, Sergey and van der Meer, A. F. G. and Litvinenko, K. L. and Galbraith, I. and Abrosimov, N. V. and Riemann, H. and Pidgeon, C. R. and Aeppli, G. and Redlich, B. and Murdin, B. N. (2021) Highly efficient THz four-wave mixing in doped silicon. Light: Science and Applications (10), p. 71. Springer. doi: 10.1038/s41377-021-00509-6. ISSN 2047-7538.
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Official URL: https://www.nature.com/articles/s41377-021-00509-6
Abstract
Third-order non-linearities are important because they allow control over light pulses in ubiquitous high-quality centro-symmetric materials like silicon and silica. Degenerate four-wave mixing provides a direct measure of the third-order non-linear sheet susceptibility χ(3)L (where L represents the material thickness) as well as technological possibilities such as optically gated detection and emission of photons. Using picosecond pulses from a free electron laser, we show that silicon doped with P or Bi has a value of χ(3)L in the THz domain that is higher than that reported for any other material in any wavelength band. The immediate implication of our results is the efficient generation of intense coherent THz light via upconversion (also a χ(3) process), and they open the door to exploitation of non-degenerate mixing and optical nonlinearities beyond the perturbative regime.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/141851/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Highly efficient THz four-wave mixing in doped silicon | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 1 April 2021 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Light: Science and Applications | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1038/s41377-021-00509-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | p. 71 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Springer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series Name: | Springer Nature | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2047-7538 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Third-order non-linearities, Silicon, Susceptibility | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R SY - Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Detectors for optical instruments | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Optical Sensor Systems > Terahertz and Laser Spectroscopy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Pavlov, Dr. Sergey | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 19 Apr 2021 11:53 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 05 Dec 2023 07:43 |
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