激光驅動強場太赫茲源匯總

圖1，強場太赫茲激光驅動技術匯總

     THz 輻射，包括連續波太赫茲和脈沖模式太赫茲，已被用于對復雜材料中的基本過程進行表征和深入了解。這些研究大多使用了相對較弱的THz場，因此探測的是材料的線性響應，而沒有引發顯著的材料改性。然而，最近通過激發材料的非線性 THz 響應，THz 科學領域開辟了全新的途徑。強 THz 場可以主動驅動材料達到較大的幅度，從而可能產生新型物質狀態。例如，模擬表明，強 THz 短脈沖激發物質可能導致電性或磁性有序區域的重大改性，并使自由離子的加速達到約 1 MeV，后續加速到 50-100 MeV 的能量。最近取得了一些顯著的實驗結果，如磁序切換、光學聲子參數放大、對自旋-晶格耦合的  新見解，以及在 THz 線性加速器中自由電子的加速。

      這些進展得益于激光驅動的臺式 THz 源的開發，這些源常規提供的脈沖能量和峰值電磁場強度，覆蓋整個 THz 頻譜范圍。不同的激光基礎 THz 脈沖生成技術可用于訪問從 0.1 到 10 THz 的頻譜范圍。近期開發的一些技術甚至能產生更大帶寬或調諧范圍，達到 100 THz 及以上，從而擴展了所謂的 THz 頻譜范圍。圖1匯總展示了各種激光驅動技術，包括各種能產生強場太赫茲的太赫茲晶體的近似頻譜覆蓋范圍、最高脈沖能量和峰值電場強度。

圖2，太赫茲晶體

文章引用于: József András Fül?p, Stelios Tzortzakis, Tobias Kampfrath. Laser-Driven Strong-Field Terahertz Sources[J]. Advanced Science News, 2020(190681).

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