强激光太赫兹辐射源研究现状与发展趋势分析

Abstract

太赫兹源在无线通信、光谱学、生物医学成像和材料科学等领域具有极高的应用价值。近年来，对高品质强太赫兹源的需求更为迫切，而有效产生高品质强太赫兹源仍然是太赫兹科学中的关键科学问题。概述了几种激光太赫兹源的产生机制以及发展现状：非线性晶体可以高效率产生太赫兹源，但受到晶体能量损伤阈值限制，难于在超强激光条件下工作；气体等离子体太赫兹源可以突破电离阈值的限制，但太赫兹能量会随着激光强度的升高而饱和，无法进一步提升太赫兹的场强；固体靶等离子体是相对论电子在等离子体中动力学行为产生的超强太赫兹辐射，并且可以通过结构靶等方式调制太赫兹品质，有望高效率地产生高品质强太赫兹源。最后，总结和展望了太赫兹源在应用领域的发展趋势。