杨林森，周素云

(江西科技师范大学材料与机电学院，江西 南昌 330013)

太赫兹(THz)辐射，其波段介于0.1 THz(1 THz=1012Hz)的亚毫米波与10THz的远红外线之间，应用涉及物理、化学、生物、材料科学等边缘科学[1,2]，例如，THz光谱分析实现对分子的识别,THz波对物质的无损检测。1993年，Hamster等人[3]在研究激光等离子体尾波加速电子时就预言了激光等离子体相互作用能够激发THz辐射，并首次在实验中观察到4.6THz的电磁脉冲。理论上预测这种新型辐射源可提供功率高达MW量级、场强为MV/cm的THz脉冲。基于激光等离子体相互作用的THz辐射源具有不存在材料损伤阈值、能量转化效率高等优点，是目前的一个研究热点。

当激光在稀薄等离子体中传播时，能够激发等离子体波，也称为尾波。选择合适的激光脉宽和等离子体密度，激光能够在等离子体中共振激发THz振荡电流，振荡电流向空间辐射THz波。由于尾波中振荡电流的对称性，总的净电流非常小，相应的辐射强度就很低。各种基于提高尾波THz净电流强度的机制被提出，主要有渡越辐射[4]、磁化等离子体中的Cherenkov辐射[5]和非均匀等离子体中的线性模式转换[6-7]、用基频和倍频激光合成的双色激光激发THz辐射机制[8]。这些理论和实验研究主要是关于径向辐射或者斜向辐射的，但是这种辐射的聚焦准直性较差，在远距离传播时难以对准目标。后来Amico等人[9]发现激光在空气中成丝辐射的THz波主要在向前方向，即纵向方向，其纵向辐射强度比径向方向高出两个数量级，THz辐射波主要分布在激光轴的圆锥内，偏振方向在径向。……