硒化镓晶体驱动的宽谱太赫兹系统：生物样品的高频表征与应用

本文主要介绍了基于硒化镓（GaSe）晶体的新型宽谱太赫兹系统，旨在解决现有太赫兹（THz）表征系统在样本性质全面探测方面的局限性。太赫兹技术在生物医学、材料科学等领域具有广泛应用潜力，但传统的THz光谱系统在高频波段往往信息匮乏。硒化镓作为宽带太赫兹源，其晶体能够通过飞秒脉冲激光泵浦，产生频率范围从10至20 THz的宽谱THz信号。 系统的核心是利用差频效应，通过迈克耳孙干涉仪对瞬态THz电场进行非相干测量。迈克耳孙干涉仪是一种精密的光学设备，它能够将THz信号进行精确的干涉和分析，从而获得更详细的频谱信息。这种方法使得研究人员能够测量并研究尿嘧啶等生物样品的高频吸收特性，这对于理解这些生物分子的高频振动和转动行为至关重要。 作者们不仅进行了实验验证，还借助密度泛函理论进行理论分析，将实验测量结果与理论预测进行了比较，两者之间的一致性证实了该宽谱THz系统在获取高频信息方面的高效性和准确性。这一突破性的成果不仅填补了传统THz系统在高频区域的空白，也为构建更高频段的THz时域光谱系统奠定了坚实的基础。 总结来说，这项研究不仅开发了一种新的宽谱太赫兹系统，而且通过结合实验与理论分析，展示了其在生物样本表征和高频科学研究中的潜力。这种技术的发展对于推动太赫兹科技在诸多领域的应用具有重要意义，如药物筛选、材料性能评估以及生物学过程的深入理解。