作者:Zhizhan Xu等 来源:《光学快报》 发布时间:2020/5/15 11:45:48
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3毫焦强太赫兹脉冲生成

 

中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室在强太赫兹脉冲产生的研究中获新进展,利用焦耳量级的激光能量实现高转换效率,产生3毫焦的强太赫兹脉冲,并在纳米曲率探针尖端获得了超强太赫兹电场,为太赫兹操控物质状态等应用提供了新可能。相关研究成果近日在线发表于《光学快报》。

强太赫兹能量和场强在物质调控、生物医学等领域具有重要应用前景。此前,世界上记录的最高太赫兹能量和场强都来源于激光与等离子体相互作用的渡越辐射或鞘层电子加速过程。但是,受限于过低的能量转换效率(小于0.1%)和弥散的辐射分布,该方法产生的强太赫兹辐射往往需要极高的激光能量,并且难以收集利用。

据悉,该研究团队继2017年提出全光驱动的微型波荡器机制并实现自由电子太赫兹光辐射重大成果之后,进一步利用重频拍瓦激光分束的700毫焦能量的飞秒激光与金属丝作用,成功驱动了3毫焦的太赫兹脉冲产生,这是亚焦耳激光能量驱动下产生的最强太赫兹脉冲。同时由于金属丝是太赫兹良好波导,将该机制作用到具有纳米曲率的探针上,在曲率为500纳米尖端近场得到了90吉伏/米的径向偏振超强太赫兹电场,并且尖端曲率的降低还将进一步增强这一场强。

由于太赫兹振荡频率对应了许多分子的特征能级以及物质的低激发态(如晶格振荡,载流子碰撞等),超强太赫兹电场为探索这类物理过程提供了新的途径,其径向偏振特性也可用于太赫兹电子加速的研究。(来源:中国科学报 李沙沙 黄辛)

相关论文信息:https://doi.org/10.1364/OE.390764

 
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