Pembangkitan Terahertz pada Metamaterial Chiral Menggunakan Spektroskopi Emisi Terahertz

Juliasih Partini, Restu Widiatmono

Abstract

Metamaterial adalah material buatan dengan indeks bias negatif dan secara simultan memiliki permitivitas elektrik dan permeabilitas magnetik bernilai negatif. Pengembangan metamaterial mengalami terobosan dengan munculnya struktur metamaterial baru yang disebut sebagai metamaterial struktur chiral sebagai sumber radiasi terahertz (THz). Pengukuran sinyal emisi THz dilakukan menggunakan sistem spektroskopi emisi terahertz dengan sistem laser Ti:Sapphire femtosekon sebagai sumber radiasi. Sampel metamaterial chiral dengan ukuran panjang 1,2 mm, lebar 0,3 mm dan kedalaman 0,3 mm susunan 300 struktur dengan arah putar kanan dan putar kiri. Kedua sampel mampu membangkitkan emisi gelombang THz dalam jangkau frekuensi 0 - 2,24 THz. Proses rektifikasi optik diperlihatkan oleh adanya pembangkitan gelombang THz pada sampel metamaterial chiral oleh laser femtosekon. Hasil eksperimen memperoleh hubungan kuadratik antara energi laser pemompa dengan amplitudo gelombang THz. Hal ini dapat disimpulkan bahwa metamaterial chiral persegi dengan kedalaman berbeda telah berhasil membangkitkan emisi gelombang THz yang terpolarisasi eliptik.


Keywords

Terahertz, metamaterial chiral, emisi terahertz

Full Text:

PDF

References

Peter, H., & Siegel, P.H. 2002. Terahertz technology. IEEET Microwave Theory, 50, 910  928

Parthasarathy, R., Globus, T., Khromova, T., Swami, N., & Woolard, D. 2005. Dielectric properties of biological molecules in the Terahertz gap. Applied Physics Letters, 87, 11, 113901

Davies, A. G., Burnett, A. D., Fan, W., Linfield, E H., & Cunningham, J. E. 2008. Terahertz spectroscopy of explosives and drugs. Materials Today, 11, 3, 18 – 26

Dragoman, D. 2004. Terahertz Fields and Applications. Progress in Quantum Electronics, 28, 1, 1 – 66

Sigh, R., Plum, E., Zhang, W., & Zheludev, N. 2010. Highly tunable optical activity in planar achiral terahertz metamaterials. Optics Express, Vol. 18, No. 13, 13425 – 13430

Fan, K., Hwang, H.Y., Liu M., Strikwerda, A.C., Sternbach, A., Zhang, J., Zhao, X., Zhang, X., Nelson, K.A., & Averitt, R.D. 2013. Nonlinear terahertz metamaterials via field-enhanced carrier dynamics in GaAs. Physical Review Letters, 110, 217404

Hirori, H., Nagai, M., & Tanaka, K. 2010. Excitonic interactions with intense terahertz pulses in ZnSe/ZnMgSSe multiple quantum wells. Physical Review B, 81, 081305

Katayama, I., Aoki, H., Takeda, J., Shimosato, H., Ashida, M., Kinjo, R., Kawayama, I., Tonouchi, M., Nagai, M., & Tanaka, K. 2012. Ferroelectric soft mode in a SrTiO3 thin film impulsively driven to the anharmonic regime using intense picosecond terahertz pulses. Physical Review Letters, 108, 097401

Wang, B., Zhou, J., Koschny, T., & Soukoulis, C.M. 2009. Nonplanar Chiral Metamaterials with Negative Index. Applied Physics Letters, 94, 151112

Kadlec, F., Kuzel, P., & Countaz, J.L. 2005. Study of terahertz radiation generated by optical rectification on thin gold films. Optics Letters, Vol. 30, No. 11, 1402 – 1404

Hatano, T., Nishikawa, B., Iwanaga, M, & Ishihara, T. 2008. Optical rectification effect in 1D metallic photonic crystal slabs with asymmetric unit cell. Optics Express, Vol. 16, No. 11, 8236 – 8241

Kanda, N., Konishi, & Kuwata-Gonokami, M. 2007. Terahertz wave polarization rotation with double layered metal grating of complimentary chiral patterns. Optics Express, Vol. 15, No 18, 11117 – 111125

Liu, H., Li, G.X., Li, K.F., Chen, S.M., Zhu, S.N, Chan, C.T., & Cheah, K.W. 2011. Linear and nonlinear Fanoresonance on two-dimensional magnetic metamaterials. Physical Review B, 84, 235437

Juliasih, P., Kamsul, A., & Arief, H. 2017. Chirality Analysis on a Square Chiral Metamaterial. Materials Science Forum, Vol 901, 65-68

Juliasih, P., Kamsul, A., Arief, H., Satoshi, T., & Matsui, T. 2015. Terahertz Signal Measurement on a Chiral Metamaterial Using Terahertz Emission Spectroscopy. Applied Mechanics and Materials. Vol. 771, 125 – 128

Ramakrishnan, G., & Planken, C.M. 2011. Percolation-enhanced generation of terahertz pulses by optical rectification on ultrathin gold film. Optics Letters, Vol. 36, No. 13, 2572 - 2574

Refbacks

  • There are currently no refbacks.