张秀平, 彭 滟, 朱亦鸣

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093)

单色超快激光成丝产生太赫兹辐射机理

张秀平, 彭 滟, 朱亦鸣

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093)

单色超快激光与气体介质相互作用成丝产生太赫兹波是当前产生宽频太赫兹辐射的一个重要途径。介绍了不同模型下单色场(波长为0.8 μm)超快激光与气体介质作用产生宽频强太赫兹辐射的产生机制,以及提升太赫兹波产生效率的几种方法。单色激光与气体介质作用产生太赫兹辐射的产生机制模型有渡越-切仑科夫辐射模型、激光有质动力模型和轫致辐射模型。研究表明,在拉丝周围外加横向电压、外加纵向电压和双拉丝的方法都能获得更强的太赫兹波。

太赫兹波; 单色场; 产生机制

引 言

太赫兹具有“指纹”分析、穿透性、渡越性等特性[1-2],它的独特属性使其在很多领域有着不可估量的应用前景,如生物医学、通信、天文学等[3-4],因此太赫兹波一直备受人们的广泛关注。目前产生太赫兹辐射有很多种方法,如光整流效应、光电导天线等[5-8],其中超快激光与气体介质作用成丝产生太赫兹波的方法不受介质损伤阈值的限制,使用起来更加方便。随着超快激光的发展,超快激光与空气介质相互作用形成等离子体拉丝产生高效太赫兹辐射已成为一个重要的辐射方式[9-10],该方法获得的太赫兹波具有强度高、相干性好、频谱宽、可调谐等诸多优点。单色超快激光场与气体介质作用产生的太赫兹波有一个显著的特点,即所产生的太赫兹波是径向偏振光,它的偏振态关于光轴对称,轴上光强始终为零,对其聚焦后可产生轴向分量。……