Application of Spectral Devices in the Optical Engineering and Scientific Research

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The up-to-date tools, instruments and measurement methods for the optically transparent materials in a wide spectral range (from ultraviolet to terahertz) are presented. Particular attention is paid to the terahertz range, a relatively new area in optics being at the interface with radiophysics.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Grigory I. Kropotov

Tydex LLC

Email: journal@electronics.ru
ORCID iD: 0000-0001-9041-6701

Cand. of Sc. (Phys.&Math), General Manager

Russian Federation, Saint Petersburg

Alexey A. Shakhmin

Tydex LLC

Email: journal@electronics.ru
ORCID iD: 0009-0003-9566-2823

Cand. of Sc. (Phys.&Math), lead engineer TYDEX

Russian Federation, Saint Petersburg

Ivan A. Kaplunov

Tver State University

Author for correspondence.
Email: kaplunov.ia@tversu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1726-3451

Dr. of Sc. (Eng.), Prof.

Russian Federation, Tver

Vladimir E. Rogalin

Institute of Electrophysics and Power Engineering of the Russian Academy of Sciences

Email: journal@electronics.ru
ORCID iD: 0000-0002-2980-5385

Dr. of Sc. (Phys.&Math)

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Okatov M. A. Optical Technician’s Handbook. – St. Petersburg: Politekhnika. 2004. 679 p. ISBN 5-7325-0236-X. (In Russ.). Окатов М. А. Справочник технолога-оптика. – С-Пб.: Политехника. 2004. 679 c. ISBN 5-7325-0236-X.
  2. http://www.tydexoptics.com.
  3. Kropotov G. I., Rogalin V. E., Kaplunov I. A., Shakhmin A. A., Filin S. A., Bulanov A. D. Isotopic Shift in the IR of Germanium Single Crystals. Optics and Spectroscopy. 2023; 131(6): 872–876. Кропотов Г. И., Рогалин В. Е., Каплунов И. А., Шахмин А. А., Филин С. А., Буланов А. Д. Изотопический сдвиг ИК полос поглощения монокристаллов германия. Оптика и спектроскопия. 2023; 131(6): 888–892. doi: 10.21883/OS.2023.06.55926.4334-22.
  4. Kropotov G. I., Bulanov A. D., Rogalin V. E., Kaplunov I. A., Shakhmin A. A. Dependence of the position of phonon ir absorption bands of germanium isotopes on their mass number. J. Doklady Physics. 2023; 511: 10–15. (In Russ.). Кропотов Г. И., Буланов А. Д., Рогалин В. Е., Каплунов И. А., Шахмин А. А. Зависимость положения фононных полос ИК поглощения изотопов германия от их массового числа. ДАН. 2023; 511: 10–15. doi: 10.31857/S2686740023040077.
  5. Grebenchukov A. N., Kropotov G. I., Khodzitsky M. K., Ivanova V. I., Suslov A. V. Broadband terahertz isolator. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology. 2022; 12(1): 81–86. doi: 10.1109/TTHZ.2021.3122580.
  6. Kaplunov I. A., Kropotov G. I., Rogalin V. E. and Shakhmin A. A. Transmittance of CsI, AgCl, KRS-5, and KRS-6 Crystals in the Terahertz Range. Optics and Spectroscopy. 2021; 129(6): 872–876. doi: 10.1134/S0030400X21060059.Каплунов И. А., Кропотов Г. И., Рогалин В. Е., Шахмин А. А. Пропускание кристаллов CsI, AgCl, КРС-5, КРС-6 в терагерцовой области спектра. Оптика и спектроскопия. 2021; 129(6): 773–777. doi: 10.21883/OS.2021.06.50992.1831-21.
  7. Kaplunov I. A., Kropotov G. I., Rogalin V. E., Shakhmin A. A. Optical properties of some crystalline fluorides in the terahertz region of the spectrum. Optical Materials. 2021; 115: 111019 doi: 10.1016/j.optmat.2021.111019.
  8. Kaplunov I. A., Kropotov G. I., Rogalin V. E., Shahmin A. A. On the Transparency of Alkali-Halide Crystal in the Terahertz Spectral Range. Optics and Spectroscopy. 2020: 128(10): 1583–1587. doi: 10.1134/S0030400X20100136. Каплунов И. А., Кропотов Г. И., Рогалин В. Е., Шахмин А. А. О прозрачности щелочно-галоидных кристаллов в терагерцовой области спектра. Оптика и спектроскопия. 2020; 128(10): 1473–1477. doi: 10.21883/OS.2020.10.50017.128-20.
  9. Kaplunov I., Kropotov G., Rogalin V., Shahmin A. Optical properties of alkali halide crystals. J. Physics: Conf. Ser. 2020; 1697: 012253. doi: 10.1088/1742-6596/1697/1/012253.
  10. Kaplunov I. A., Rogalin V. E. Optical properties and application of germanium in photonics. Photonics Russian. 2019; 13(1): 88–106. doi: 10.22184/FRos.2019.13.1.88.106. Каплунов И. А., Рогалин В. Е. Оптические свойства и области применения германия в фотонике. Фотоника. 2019; 13(1): 88–106. doi: 10.22184/FRos.2019.13.1.88.106.
  11. Kaplunov I. A., Kolesnikov A. I., Kropotov G. I., Rogalin V. E. Optical Properties Single-Crystal Germanium in the THz Range. Optics and Spectroscopy. 2019; 126(3): 191–194. doi: 10.1134/S0030400X19030093. Каплунов И. А., Колесников А. И., Кропотов Г. И. Рогалин В. Е. Оптические свойства монокристаллического германия в терагерцовой области спектра. Оптика и спектроскопия. 2019; 126(3): 271–274. doi: 10.21883/OS.2019.03.47365.194-18.
  12. Rogalin V. E., Kaplunov I. A., Kropotov G. I. Optical Materials for the THz Range. Optics and Spectroscopy. 2018; 125(6): 1053–1064. doi: 10.1134/S0030400X18120172. Рогалин В. Е., Каплунов И. А., Кропотов Г. И. Оптические материалы для THz диапазона. Оптика и спектроскопия. 2018; 125(6): 851–863. doi: 10.21883/OS.2018.12.46951.190-18.
  13. Agafonov A. N., Volodkin B. O., Kachalov D. G., Tukmakov K. N., Pavelyev V. S., Kaveev A. K., Knyazev B. A., Choporova Y. Y., Kropotov G. I., Tsypishka D. I. Focusing of Novosibirsk free electron laser (novofel) radiation into paraxial segment. J. Modern Optics. 2016; 63(11): 1051–1054. doi: 10.1080/09500340.2015.1118163
  14. Agafonov A. N., Choporova Y. Y., Kaveev A. K., Knyazev B. A., Pavelyev V. S., Tukmakov K. N., Volodkin B. O., Kropotov G. I. Control of transverse mode spectrum of Novosibirsk free electron laser radiation. Applied Optics. 2015; 54(12): 3635–3639. doi: 10.1364/AO.54.003635.
  15. Agafonov A. N., Volodkin B. O., Volotovsky S. G., Tykmakov K. N., Pavelyev V. S., Kaveev A. K., Kropotov G. I., Tsygankova E. V., Tsypishka D. I., Knyazev B. A., Choporova Y. Y. Optical elements for focusing of terahertz laser radiation in a given two-dimensional domain. Optical Memory and Neural Networks. 2014; 23(3): 185–190. doi: 10.3103/S1060992X14030023
  16. Kaveev A. K., Kropotov G. I., Tsypishka D. I., Tzibizov I. A., Vinerov I. A., Kaveeva E. G. Tunable wavelength terahertz polarization converter based on quartz waveplates. Applied Optics. 2014; 53(24); 5410–5415. doi: 10.1364/AO.53.005410.
  17. Kaufmann P., T. Fernandes L. O., Kudaka A. S., Bortolucci E. C., Marcon R., Abrantes A., Machado N., Marun A., Silva A., da Silva C. S., Kropotov G. I., Nikolaev V., Timofeevsky A. THz photometers for solar flare observations from space. Experimental Astronomy. 2014; 37(3): 579–598. doi: 10.1007/s10686-014-9389-y.
  18. Kaveev A. K., Kropotov G. I., Tsygankova E. V., Tzibizov I. A., Ganichev S. D., Danilov S. N., Olbrich P., Zoth C., Kaveeva E. G., Zhdanov A. I., Ivanov A. A., Deyanov R. Z., Redlich B. Terahertz polarization conversion with quartz waveplate sets. Applied Optics. 2013; 52(4): 60–69. doi: 10.1364/AO.52.000B60.
  19. Kropotov G., Kaufmann P. THz Photometers for Solar Flare Observations from Space. Photonics Russian. 2013; 5(41): 40–50. Кропотов Г., Кауфманн П. Терагерцевые фотометры для наблюдений солнечных вспышек из космоса. Фотоника. 2013; 5(41): 40–50.
  20. Agafonov A. N., Volodkin B. O., Volotovsky S. G., Kaveev A. K., Knyazev B. A., Kropotov G. I., Tykmakov K. N., Pavelyev V. S., Tsygankova E. V., Tsypishka D. I. Silicon optics for focusing of terahertz laser radiation in a given two-dimensional domain. Computer optics. 2013; 37(4): 464–470. doi: 10.18287/0134-2452-2013-37-4-464-470. (In Russ.). Агафонов А. Н., Володкин Б. О., Волотовский С. Г., Кавеев А. К., Князев Б. А., Кропотов Г. И., Тукмаков К. Н., Павельев В. С., Цыганкова Е. В., Цыпишка Д. И., Чопорова Ю. Ю. Кремниевая оптика для фокусировки лазерного излучения терагерцевого диапазона в заданные двумерные области. Компьютерная оптика. 2013; 37(4): 464–470.
  21. Agafonov A. N., Vlasenko M. G., Volodkin B. O., Gerasimov V. V., Kaveev A. K., Knyazev B. A., Kropotov G. I., Pavelyev V. S., Palchikova I. G., Soyfer V. A., Stupak M. F., Tukmakov K. N., Tsygankova E. V., Choporova Y. Y. Diffractive lenses for high-power terahertz radiation beams. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2013; 77(9): 1164–1166. doi: 10.3103/S1062873813090037. (In Russ.). Агафонов А. Н., Власенко М. Г., Володкин Б. О., Герасимов В. В., Кавеев А. К., Князев Б. А., Кропотов Г. И., Павельев В. С., Пальчикова И. Г., Сойфер В. А., Ступак М. Ф., Тукмаков К. Н., Цыганкова Е. В., Чопорова Ю. Ю. Дифракционные линзы для мощных пучков терагерцевого излучения. Изв. РАН. Сер. физическая. 2013; 77(9): 1330–1332. doi: 10.7868/S0367676513090032.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Spectrophotometer PHOTON RT (EssentOptics) [2]

Download (415KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Source, sample and receiver configuration: a) transmission measurement, b) reflection measurement at an angle of 45 degree

Download (345KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Appearance of the PhotonSoft program interface

Download (435KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Fourier spectrometer Vertex 70 with an attachment to measure the reflection spectrum from the sample [2]

Download (289KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Attachments used: a) Standard attachment for transmission measurement; b) Attachment with a collimated beam for transmission measurement; c) Attachment for reflection measurement at an angle of 11°; d) Attachment for reflection measurement at the angles from 13 to 85°

Download (1MB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Reflection spectrum of a reference mirror with specular gold coating

Download (94KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Interface appearance of the OPUS Bruker program

Download (285KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Appearance of the TERA K8 THz-TDS spectrometer (Menlo Systems) [2]

Download (325KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Optical line configuration for transmission and reflection measurements by Tera K8 (the sample is installed in the center, a THz radiating antenna is on the left, a THz radiation detector for transmission measurement is on the right, a THz radiation detector for reflection measurement is on the top)

Download (565KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Interface appearance of the TeraScan, TeraMat Menlo Systems software

Download (610KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Kropotov G.I., Shakhmin A.A., Kaplunov I.A., Rogalin V.E.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies