激光在大气中驱动的强太赫兹辐射的理论和实验研究

王伟民; 张亮亮; 李玉同; 盛政明; 张杰

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两束双色激光脉冲能在大气中产生MV/cm的强太赫兹波.本文主要介绍了我们最近的三项理论和实验工作,澄清了双色激光方案的物理机制这个长期存在的问题,并对该方案进行了推广.为了在气体中有效地产生太赫兹波,在广泛研究的双色激光方案中两束激光的频率比ω2/ω1总是被取为1:2.首先从理论上预测采用其他频率比时,此方案仍能有效地工作,并通过实验进行证实.实验上观察到在新的频率比ω2/ω1=1:4,2:3下,也能有效地产生太赫兹波;观察到通过旋转较长波长的激光脉冲的偏振方向,能够有效地调节太赫兹波的偏振,但是旋转波长较短的激光脉冲的偏振方向,太赫兹波的偏振几乎没有变化,这违背了多波混频理论中极化率张量对称性的要求;采用不同的频率比时,太赫兹能量定标率并没有显示出明显的区别,这与多波混频理论预测的能量定标率不符.这些实验结果与等离子体电流模型及粒子模拟结果符合得很好.因此,该研究不仅对双色激光方案进行了推广,而且证实了其物理机制应该归结为等离子体电流模型.

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来源
《物理学报》 |2018年第12期|68-78|共11页
作者
王伟民; 张亮亮; 李玉同; 盛政明; 张杰;
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作者单位

中国科学院物理研究所, 北京凝聚态物理国家研究中心, 北京 100190;

首都师范大学物理系, 北京 100048;

中国科学院物理研究所, 北京凝聚态物理国家研究中心, 北京 100190;

中国科学院大学物理科学学院, 北京 100049;

上海交通大学物理与天文学院, 上海 200240;

中国科学院大学物理科学学院, 北京 100049;

上海交通大学物理与天文学院, 上海 200240;

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正文语种 chi
中图分类
关键词
太赫兹辐射; 光电离; 激光等离子体相互作用; 粒子模拟;

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