Lasers de Cascatas Quânticas (QCL) empregam transições quânticas entre estados eletrônicos de energia localizados em hetero-estruturas contendo múltiplos poços quânticos. Como as energias das transições podem ser controladas através da largura dos poços, os QCL podem cobrir emissões de energia variando do infravermelho médio (NIR) (3μm < λ < 24μm) até o início da região terahertz (THz) (70μm < λ < 200μm). A radiação THz é vagamente definida como a região do espectro eletromagnético entre 0.1 THz e 10 THz, e possui enorme potencial tecnológico de aplicação em diversas áreas das ciências básicas e aplicadas, como astronomia [1], química [2], bio-segurança [3] e telecomunicações [4]. A radiação THz ocupa uma região peculiar do espectro eletromagnético estando no meio do caminho entre a região óptica (altas energias) e as microondas (baixas energias). Isto traz uma série de características específicas tanto na pesquisa fundamental quanto na aplicada. No que se refere às novas tecnologias da comunicação, as mudanças no comprimento de onda óptico para um espectro de banda terahertz (THz) tem se mostrado favorável para a vinculação da comunicação em banda larga. Para além da comunicação, o uso do espectro de banda THz apresenta uma grande variedade de aplicações promissoras, tais como em espectroscopia de impressão digital, monitoramento de ambientes, imagens médicas, entre outras. Neste minicurso, irei apresentar uma abordagem perturbativa [5] para descrever os processos de conversão não-lineares em estruturas QCL sob excitação NIR. Essa abordagem teórica será aplicada para demonstrar que a susceptibilidade não linear de segunda ordem pode variar em ordens de magnitude como resultado de gigantes destrutivos, bem como construtivos, efeitos de interferência em sistemas complexos.
[1] A. Maestrini A. Int.Symp. on Space THz Technology; Pasadena; USA; (2007).
[2] D. Mittleman, Sensing with Terahertz radiation, Springer Books (2004).
[3] B. Ferguson and X-C. Zhang, Materials for terahertz science and technology,
Nature Materials 1, 26 (2002).
[4] M. Koch, Terahertz Communications: A 2020 vision, Springer Netherlands
(2007).
[5] R. W. Boyd, Nonlinear Optics, Third edition, Academic Press (2008); P. W.
Milonni, J. H. Eberly, Laser Physics, John Wiley & Sons (2010).
Este minicurso será conduzido pelo Prof. Dr. Teldo Pereira que é professor associado da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT) e pesquisador da área de Matéria Condensada.
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