圖1，強場(chǎng)太赫茲激光驅動(dòng)技術(shù)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(guò)程進(jìn)行表征和深入了解。這些研究大多使用了相對較弱的THz場(chǎng)，因此探測的是材料的線(xiàn)性響應，而沒(méi)有引發(fā)顯著(zhù)的材料改性。然而，最近通過(guò)激發(fā)材料的非線(xiàn)性 THz 響應，THz 科學(xué)領(lǐng)域開(kāi)辟了全新的途徑。強 THz 場(chǎng)可以主動(dòng)驅動(dòng)材料達到較大的幅度，從而可能產(chǎn)生新型物質(zhì)狀態(tài)。例如，模擬表明，強 THz 短脈沖激發(fā)物質(zhì)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(zhù)的實(shí)驗結果，如磁序切換、光學(xué)聲子參數放大、對自旋-晶格耦合的  新見(jiàn)解，以及在 THz 線(xiàn)性加速器中自由電子的加速。

      這些進(jìn)展得益于激光驅動(dòng)的臺式 THz 源的開(kāi)發(fā)，這些源常規提供的脈沖能量和峰值電磁場(chǎng)強度，覆蓋整個(gè) THz 頻譜范圍。不同的激光基礎 THz 脈沖生成技術(shù)可用于訪(fǎng)問(wèn)從 0.1 到 10 THz 的頻譜范圍。近期開(kāi)發(fā)的一些技術(shù)甚至能產(chǎn)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(dòng)技術(shù)，包括各種能產(chǎn)生強場(chǎng)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(chǎng)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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