【摘 要】
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太赫兹波是一种全新的、具有许多独特优点的辐射源。太赫兹波已在物理、化学、生命科学、通讯雷达、国家安全等多个重要领域显露出了巨大的应用前景。提高太赫兹源的辐射强度和实现对太赫兹波偏振态的任意调控,在太赫兹科学发展和应用方面具有重要意义。本论文利用光电流模型就双色同旋圆偏振激光场与氩原子作用辐射太赫兹波的规律开展了理论研究工作。主要结果如下:第一,探讨了长脉冲双色同旋圆偏振激光场中两束激光的频率比、波
【基金项目】
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国家自然科学基金(批准号:11864037);
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太赫兹波是一种全新的、具有许多独特优点的辐射源。太赫兹波已在物理、化学、生命科学、通讯雷达、国家安全等多个重要领域显露出了巨大的应用前景。提高太赫兹源的辐射强度和实现对太赫兹波偏振态的任意调控,在太赫兹科学发展和应用方面具有重要意义。本论文利用光电流模型就双色同旋圆偏振激光场与氩原子作用辐射太赫兹波的规律开展了理论研究工作。主要结果如下:第一,探讨了长脉冲双色同旋圆偏振激光场中两束激光的频率比、波长以及脉冲宽度对太赫兹辐射的影响。模拟证实,在众多不同偏振类型的组合驱动场中(波长均为800 nm+400 nm且脉宽相等),双色同旋圆偏振激光辐射的太赫兹最强,而且这些辐射均是线性偏振的。同时,对于这类驱动激光,存在较多的频率组合均可以产生稳定的太赫兹输出。在给定两束激光强度比、相位差的情况下,频率比为ω2:ω1=1:2时激光场辐射的太赫兹波会强于常用的ω2:ω1=2:1组合。另外,太赫兹辐射还会随着驱动激光脉宽和波长的增长而增强。这些结果为产生更强太赫兹辐射源提供了理论指导。第二,已有研究结果表明,双色同旋圆偏振激光场与气体作用辐射的太赫兹波均为线偏振,针对此结论,本文提出了一种利用双色同旋圆偏振激光场产生偏振态可控的太赫兹辐射方案。结果表明,当采用少周期驱动场时,由于激光场的对称性被破坏,使得在两个相位差为π/2的正交方向上均产生了非零的净电流,从而辐射出椭偏率较大的太赫兹波。通过控制激光场的强度比和相位差,在较宽的频谱范围内可以获得任意偏振态的太赫兹波。
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