生物醫學領域有關太赫茲輻射的新發現

來自俄羅斯聖彼得堡國立信息技術機械與光學大學的科學家們首次成功地直接測量了太赫茲範圍內物質的非線性折射率。實驗結果與先前的理論預測進行了比較，以證實非線性效應的存在。所得數據可用於控制光，也可用於基礎和生物醫學研究。結果發表在《光學快報Optics Express》雜誌上。

在過去的40年中，太赫茲輻射被廣泛應用於質量控制和安全系統、物質測定以及各種生物醫學研究。然而，在這一範圍內的大功率輻射源最近才出現。這種強大的輻射改變了介質的折射率，並影響了介質如何從其他範圍傳播輻射。研究人員稱這種效應為非線性效應，並研究它們來製造控制光的裝置。

機械與光學大學的科學家首次直接測量了太赫茲範圍內物質的非線性折射率。他們採用了先前已知的Z掃描方法來獲得關於高功率輻射如何改變樣品折射率的實驗數據。之後，研究人員對實驗進行了數值模擬，並將結果進行了比較：結果是相似的。

「我們第一次成功地驗證了太赫茲輻射會導致介質中的強非線性。到目前為止，我們只對水進行了測量，但是我們計劃擴大介質的範圍來進行這種實驗和理論研究。所獲得的數據將有助於創建光控制裝置，以及基礎和生物醫學研究，」機械與光學大學飛秒光學和飛秒技術實驗室成員Maria Zhukova評論道。

「我們的實驗室長期從事高強度太赫茲輻射源的開發，我們已經取得了一些突出的成果。但是在深入研究它的基本方面之前，我們決定用機械與光學大學的稀有設備來描述它所引起的非線性。我們採用了測量非線性的方法，以便儘可能有效地利用現有的實驗基礎，」來自機械與光學大學飛秒光學和飛秒技術實驗室的Maksim Melnik補充道。

來源：https://phys.org/news/2019-05-discovery-terahertz-behefits-biomedicine.html

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