Terahertz generation in Czochralski grown periodically poled Mg:Y:LiNbO3 via optical rectification
采用正则泵浦-探测实验技术，研究了提拉法生长的周期极化Mg：Y：LiNbO 3（PPLN）晶体中通过光整流和混频产生和探测太赫兹（THz）波。对于非线性光栅周期为0.03和0.06 mm的PPLN，分别获得了频率为1.37 THz和0.68 THz以及1.8 THz的THz波。考虑低频声子-极化激元模的色散和阻尼，建立了一个通用的理论模型。研究结果表明，通过泵浦脉冲整流，可以在正向和反向产生太赫兹波。产生的太赫兹波取决于激光脉冲的光谱形状、准相位失配和晶体的色散特性。
2005-03-22 physics.ins-det physics.optics
Near-optimal intense and powerful terahertz source by optical rectification in lithium niobate crystal
使用一个负担得起的镱激光器与一种新的脉冲压缩技术相结合的能量亚mJ，我们展示了一个极具竞争力的国家的最先进的太赫兹（THz）源的平均功率为53 mW和310 kV/cm的焦点从倾斜的脉冲前泵浦计划在室温下在锂碳酸盐。该演示的关键点包括使用280 fs的泵浦脉冲持续时间与阶梯镜相结合。我们的研究结果提出了无与伦比的组合特性，并具有很强的竞争力，与现有的太赫兹源泵浦在兆焦耳范围。这次演示是朝着获得强烈和强大的THz脉冲的民主化迈出的一步。
2022-05-24 physics.optics
Optical Rectification and Electro-Optic Sampling in Quartz
本文研究z切α-石英的光学整流与电光采样特性，发现其响应宽达约8 THz且与厚度无关，表明表面贡献显著，并提出薄石英板可用于无回波、高场太赫兹检测。
2022-09-02 physics.ins-det physics.optics
Nonlinear Broadband THz Generation from NV Centers in Bulk Diamond Crystals
本文利用NV中心打破金刚石晶格反演对称性，通过光整流实现跨越4 THz带宽的单周期太赫兹发射，并结合DFT验证二阶非线性磁化率的产生机制，确立了NV金刚石作为高场超宽带太赫兹源的新平台。
2025-05-04 physics.optics
Effective rectification of THz electromagnetic fields in a ferrimagnetic iron garnet
本研究发现单周期太赫兹电磁场可有效激发亚铁磁Tm₃Fe₅O₁₂中的GHz自旋共振，用非线性太赫兹逆科顿-穆顿效应解释该现象，经理论模型验证，并提出其量子力学机制为Tm³⁺的f-f电子跃迁对太赫兹光子的受激拉曼散射。
2023-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Exceeding the Manley-Rowe quantum efficiency limit in an optically pumped THz amplifier
利用基于麦克斯韦-半导体布洛赫方程的微观理论，研究了光辅助电驱动太赫兹量子级联激光器的可能性。而在光转换方案中，功率转换效率受到Manley-Rowe关系的限制，所提出的光辅助方案可以通过相干地恢复光泵浦能量来实现更高的效率。此外，由于量子相干性效应，减轻了散射的有害影响。
2006-11-06 physics.optics
A 2D van der Waals Material for Terahertz Emission with Giant Optical Rectification
Columbia University（哥伦比亚大学）
针对二维范德华材料低能激发光谱探测受尺寸与波长不匹配限制的问题，研究发现范德华铁电半导体NbOI₂可作为高效太赫兹发射器，其光学整流效率较ZnTe高一个数量级以上，可集成用于片上近场太赫兹光谱检测，为二维材料研究提供通用工具。
2024-11-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tailoring single-cycle electromagnetic pulses in the 2-9 THz frequency range using DAST/SiO2 multilayer structures pumped at Ti:sapphire wavelength
我们提出了一个数值参数的研究单周期电磁脉冲产生的DAST/SiO2多层结构通过共线光学整流的800 nm的飞秒激光脉冲。它示出的DAST和SiO2层的厚度的修改允许调谐的平均频率的产生的太赫兹脉冲的频率范围从3到6太赫兹。与体DAST晶体和准相位匹配周期极化DAST晶体相比，所提出的结构中的激光到太赫兹能量转换效率显示出显着的增强。
2014-08-22 physics.optics
Comparative analysis of optical rectification-based multicycle terahertz pulse generation techniques
本文数值比较了晶圆堆叠与倾斜泵浦波前铌酸锂装置产生多周期太赫兹脉冲的效率，发现晶圆堆叠在特定泵浦条件下效率更高，而倾斜波前装置在小周期数时最优。
2025-03-30 physics.optics
Multi-octave spectrally tunable strong-field Terahertz laser
理想的激光源，为新兴的研究领域的非线性太赫兹（THz）光谱应提供辐射具有很大的通用性，并提供超高强度的多倍频程跨越单周期脉冲和用户可选的多周期脉冲在窄线宽。缺乏这样的桌面源阻碍了许多THz学科的发展，包括成像，非线性光子学和光谱学，凝聚态物质和量子系统的选择性非平衡激发。在这里，我们介绍了一个高度通用的桌面太赫兹激光平台，提供单周期GV/m瞬态以及光谱窄脉冲可调的带宽和中心频率在5个倍频程与数百MV/m的场强。紧凑的计划是基于在有机晶体中的时间调制的激光束的光学整流。它允许通过直接改变驱动激光器的调制周期来选择从1到>50的THz振荡周期和从0.5到7 THz的中心频率调谐范围。太赫兹源的多功能性通过提供宽带5倍频程跨越频谱以及在全光整流相位匹配频带上可调谐的频谱窄线来证明，该频带具有最小宽度dv=30 GHz，对应于dE=0.13 meV和λ ^-1=1.1 cm-1。所提出的桌面源显示出类似于甚至超越大规模THz电子加速器设施的性能，但在超低定时抖动下提供了多功能多色和先进的飞秒泵浦探测机会。
2016-08-18 physics.optics
Terahertz generation by optical rectification in uniaxial birefringent crystals
双折射晶体的太赫兹（THz）辐射的角度依赖性与立方晶体有很大不同。在这里，我们考虑在单轴双折射材料，如黄铜矿晶体的光整流。在（110）切ZnGeP_2中验证了该分析，并与（ZnGeP）GaP进行了比较。虽然晶体共享相同的非零二阶张量元素，黄铜矿晶体中的双折射导致泵浦脉冲偏振在其通过晶体传播时演变，导致黄铜矿晶体中的角度依赖性显著不同。分析扩展到{012}-和{114}-切割黄铜矿晶体，并预测{114}晶体切割比{012}-和{110}-切割更有效的转化。
2012-07-12 physics.optics
Ytterbium-laser-driven THz generation in thin lithium niobate at 1.9 kW average power in a passive enhancement cavity
针对高重复频率下太赫兹转换效率降低的问题，提出利用被动增强腔将镱激光器脉冲能量提高240倍，首次实现1.9kW平均功率驱动薄铌酸锂光整流，产生93MHz重复频率、2THz带宽的毫瓦级太赫兹脉冲，为高功率太赫兹源提供新方案。
2025-01-02 physics.optics
High-field THz source centered at 2.6 THz
本研究基于GaP晶体表面刻蚀相位光栅的倾斜脉冲前沿相位匹配技术，实现中心2.6 THz、峰值场强超300 kV/cm的台式高场THz源，预测5 mJ近红外脉冲下场强可达866 kV/cm，为高频THz相干控制等研究提供支撑。
2023-12-18 physics.optics
Pulsed THz radiation due to phonon-polariton effect in [110] ZnTe crystal
脉冲太赫兹（THz）辐射，通过光整流（OR）产生的激发[110] ZnTe晶体与超快光脉冲，通常只包括几个周期的电磁场振荡的持续时间约为几个皮秒。然而，它是可能的，在适当的条件下，产生一个长的阻尼振荡尾（LDOT）的主要周期。LDOT的持续时间可达几十皮秒，其傅里叶变换显示出比主脉冲更高更窄的频率峰。我们已经证明，LDOT的产生依赖于光脉冲的持续时间和它的中心波长。此外，我们还进行了理论计算的基础上的OR效应耦合的声子极化激元模式的ZnTe，并获得了理论太赫兹波形与我们的实验观察。
2012-05-11 physics.optics
Efficient Generation of Intense Broadband Terahertz Pulses from Quartz
强太赫兹（THz）脉冲有助于观察各种非线性光学效应和操纵材料特性。在这项工作中，我们报告了一种方便的方法，可以产生强大的宽带太赫兹脉冲与中心频率可调2-4太赫兹之间。利用倾斜波前超短脉冲泵浦廉价石英晶体，可以获得脉冲能量为1.2微焦耳的相干太赫兹光源。由于石英晶体具有宽的透明光谱窗口和高的损伤阈值，理论分析和实验结果表明，石英晶体的光整流效率与LiNbO_3晶体相当，但覆盖的光谱范围要宽得多。该工作不仅为1 THz以上的非线性THz光谱研究提供了急需的光源，而且为光学频率转换用非线性光学晶体的选择提供了一条可供选择的途径。
2022-11-07 physics.optics
Few-cycle THz Pulse Generation in DSTMS Crystal Pumped by a 8.3-MHz Amplified Mamyshev Oscillator
Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家研究委员会光子学与纳米技术研究所）；Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano（米兰理工大学物理系）；Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell’Informazione, Università di Pavia（帕维亚大学工业与信息工程系）；Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Roma ”La Sapienza”（罗马第一大学物理系）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）
本研究利用8.3MHz放大Mamyshev振荡器在DSTMS晶体中产生少循环太赫兹脉冲，实现4太赫兹带宽和40微瓦平均功率，与传统GaP晶体相比，带宽相当但功率低20倍。
2025-07-25 physics.optics
Terahertz pulse generation with binary phase control in non-linear InAs metasurface
太赫兹（THz）脉冲产生的效应已经彻底改变了太赫兹频率下的宽带相干光谱和成像。然而，THz脉冲通常缺乏空间结构，而结构化光束对于高级光谱应用变得至关重要。具有纳米级THz发射器的非线性光学超颖表面可以通过在产生阶段定义光束结构来提供解决方案。我们开发了一个非线性的InAs超颖表面组成的纳米光学谐振器的同时产生和太赫兹光束的结构。我们发现，太赫兹脉冲产生的谐振器是由光学整流。它比ZnTe晶体更有效，并且它允许我们控制脉冲极性和幅度，为实现二相THz超颖表面提供了平台。为了说明这种能力，我们展示了InAs超透镜，它同时产生和聚焦太赫兹脉冲。使用纳米级发射器控制时空结构为太赫兹光束工程和先进的光谱学和成像应用打开了大门。
2022-11-07 physics.optics
Terahertz waveform synthesis from integrated lithium niobate circuits
桥接“太赫兹（THz）间隙”依赖于在THz域中合成任意波形，从而实现需要用于感测的窄带源和用于经典和量子对象的少周期驱动的应用。然而，这些应用所需的定制波形的实现目前受到阻碍，由于有限的灵活性，在大块晶体中的飞秒脉冲的光学整流。在这里，我们通过实验证明，薄膜锂离子电池（TFLN）电路提供了一个通用的解决方案，通过结合复杂的集成架构，低损耗的泵浦脉冲片上分布的优点，这样的波形合成，和一个有效的光整流。我们的分布式脉冲相位匹配方案授权通过设计师片上组件成形所发射的THz场的时间、光谱、相位、幅度和远场特性。这严格地规避了由传统系统中的相位延迟失配引起的先前限制，并且放松了对泵浦光的繁琐的光谱预设计的要求。我们提供了一个工具箱的基本块，产生宽带发射高达680 GHz的自适应相位和相干特性，通过使用近红外泵浦脉冲能量低于100 pJ。
2022-04-25 physics.optics
Chromatic Effect for THz Generation in a Novel Wave-front Tilt Scheme
利用飞秒强激光在电光晶体中级联光整流产生单个或几个周期的太赫兹脉冲（THz）是时间分辨光谱学研究微尺度结构和超快动力学的关键技术。在过去的十年中，铌酸锂（LN）晶体实现波前倾斜方案已被优先使用，同时付出了艰苦的努力，以实现更高的THz转换效率。本研究开发了一种具有双面切割和布儒斯特耦合的LN晶体，并对该晶体的多维纠缠参数进行了系统的实验和模拟研究，预测在吸收系数为0.5cm-1的THz波段，最高转换效率可达10%。更值得注意的是，我们首次发现驱动激光脉冲的啁啾在波前倾斜方案中起着决定性的作用，通过施加适当的啁啾可以极大地提高太赫兹产生效率。
2016-10-28 physics.optics
Controlled synthesis of THz beams spanning the higher-order Poincaré sphere
Department of Applied Physics, KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院应用物理系）
本文提出一种非线性方法，利用红外脉冲对太赫兹波进行矢量涡旋合成，实现对更高阶庞加莱球状态的可控生成，验证了其在不同极化状态下的应用。
2026-05-13 physics.optics
Single-cycle, 643-mW average power THz source based on tilted pulse front in lithium niobate
本文展示了基于低温铌酸锂倾斜脉冲前沿光学整流的单周期太赫兹源，在100 kHz和40 kHz重复频率下实现643 mW平均功率，为高平均功率非线性太赫兹光谱系统确立了首个基准。
2024-08-07 physics.optics
Generation of broadband THz pulses in organic crystal OH1 at room temperature and 10 K
研究了低温冷却2-[3-（4-羟基苯乙烯基）-5，5-二甲基环己-2-烯叉基]丙二腈（OH 1）晶体对1350 nm飞秒激光共线光整流产生宽带太赫兹脉冲的影响。OH 1晶体从室温冷却到10 K导致泵浦到THz能量转换效率增加约10%，并且THz脉冲光谱向更高频率范围移动。这两种效应是由于太赫兹吸收的温度变化和OH 1晶体的折射率。这一结论已被THz频率范围内线性吸收随温度变化的测量所证实。
2014-03-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Enabling high repetition rate nonlinear THz science with a kilowatt-class sub-100 fs laser source
利用强太赫兹（THz）场操纵物质的原子和电子结构，同时探测X射线自由电子激光（FEL）的超快脉冲响应，为固态和原子物理学中的许多物理现象提供了独特的见解。最近升级的X射线自由电子激光设备正在推动更高的重复率，使前所未有的信号噪声泵探测实验。这需要开发合适的THz泵浦源，能够以兼容的重复率提供强脉冲。在这里，我们提出了一个高功率激光驱动的太赫兹源的基础上，光学整流在铌酸锂使用倾斜脉冲前沿泵浦。我们的源是由一个千瓦级Yb：YAG放大器系统驱动的，重复频率为100 kHz，采用非线性光谱展宽和再压缩，以实现在1030 nm波长下的子100 fs脉冲。我们证明了最大的144 mW的平均太赫兹功率（1.44 μ J脉冲能量），由单周期脉冲中心在0.6太赫兹与峰值电场强度超过150 kV/cm。这些高场脉冲开辟了一系列的可能性，非线性时间分辨实验与x射线探测在前所未有的速度。
2020-02-12 physics.optics
High-efficiency narrowband terahertz generation in novel wide-bandgap barium chalcogenide crystals
Faculty of Physics M.V. Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理系）；High Technologies Laboratory, Kuban State University（库班国立大学高技术实验室）
利用新型宽禁带巴氏硫化物晶体，通过二次非线性光整流实现高效窄带太赫兹生成，最高转换效率达0.8×10(-5)，适用于安全和医疗应用。
2026-02-27 physics.optics
Effective Path Towards Relativistic Transients at Millimeter Wavelengths
我们完善的方法，对提取的子周期瞬态在0.1-1太赫兹频率（毫米波长）范围内的光整流在锂碳酸盐使用倾斜的脉冲前沿。我们的方案利用以前未开发的泵浦脉冲的时空整形，导致在自由空间中仅使用mJ级光ps脉冲达到0.2 GV/m电场强度的高效和近衍射限制的亚太赫兹瞬态。我们在实验和理论上解决了在适当的光束限制和适度的泵浦条件下产生高于GV/m的相对论亚太赫兹瞬态的方法，从而使强场和非线性太赫兹应用和器件得到广泛的应用。
2016-03-11 physics.optics
Generation and Applications of strong THz Fields driven by intense mid-IR Pulses
虽然THz光谱范围经历了至少二十年的巨大增长，但它仍然是研究光-物质相互作用的最少探索但最令人兴奋的领域之一。由于太赫兹辐射的光子能量很小，它可以通过非导电材料传播，并与低能激发共振相互作用，从而导致大量的应用。因此，THz脉冲主要用作探针，而光脉冲激发被检查的材料。相比之下，强烈的强场THz瞬变将允许按需控制物质的性质。目前的桌面太赫兹源仍然相当薄弱，最有前途的是光学整流（OR）在非线性晶体和双色等离子体灯丝泵浦的近红外光源。前者主要受到短波长驱动脉冲的多光子吸收的限制，导致晶体损伤;后者受到泵浦脉冲在稠密等离子体中的散射和有限的激光场不对称性的限制。这些限制可以通过强长波长驱动脉冲来克服。直到最近，这种高功率的中红外光源根本无法使用。在这项工作中，我们利用最近开发的中红外光参量啁啾脉冲放大器系统，通过OR和双色等离子体灯丝在有机晶体DAST中驱动高效的THz产生，其中我们将光到THz转换效率提高了几乎一个数量级，与以前的近红外驱动器相比。将强太赫兹光源进一步应用于没有任何场增强结构的异质结构量子点，以研究纯量子限制斯塔克效应。通过直接太赫兹辐射来操纵纳米级半导体的光学特性的可能性证明了具有Tbit/s范围内的数据速率的全光电吸收调制器的可行性。
2022-12-20 physics.optics
Intense THz source based on BNA organic crystal pumped at Ti:Sapphire wavelength
报道了用传统的钛宝石（Ti：Sa）放大器直接泵浦有机晶体N-苄基-2-甲基-4-硝基苯胺（BNA）产生的高能量太赫兹光脉冲。当泵浦激光脉冲宽度为50 fs，中心波长为800 nm时，该简单方案的光-太赫兹转换效率为0.25%。产生的辐射频率在0.2和3 THz之间。我们测量了损伤阈值以及转换效率对泵浦能量密度、泵浦波长和脉冲宽度的依赖性。
2016-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.optics
A tutorial on THz pulse analysis: accurate retrieval of pulse arrival times, spectral energy density and absolute spectral phase
本文综述了太赫兹脉冲的频域分析方法，提出基于载波和包络波的唯象模型及振幅精确的离散傅里叶变换最佳实践，实现了脉冲到达时间、光谱能量密度和绝对光谱相位的精确获取，适用于多种太赫兹源。
2025-05-07 physics.optics
400 kHz repetition rate THz-TDS with 24 mW of average power driven by a compact industrial Yb-laser
本文展示了一种由紧凑型工业Yb激光器驱动的高平均功率太赫兹时域光谱系统，在400 kHz重复频率下实现24 mW太赫兹输出，并验证了在数十瓦平均功率范围内太赫兹产生不受热效应影响。
2023-10-31 physics.optics
Extreme THz fields from two-color filamentation of mid-infrared laser pulses
非线性太赫兹光子学可能是非线性光学的最后前沿。这些超短低频光束的电场和磁场强度为令人兴奋的科学和应用开辟了道路。然而，由于缺乏适当的来源，该领域的进展缓慢。在这里，我们表明，双色显示的中红外3.9微米激光脉冲允许一个产生单周期太赫兹脉冲与多毫焦耳的能量和极端的转换效率。此外，聚焦的THz峰值电场和磁场分别达到GV/cm和kT的值，远远超过目前任何可用的准DC场源。这些领域使极端的领域科学，包括其他相对论现象。此外，我们阐明了这种高效率的起源，这是由几个因素，包括一个新的机制，由中红外脉冲产生的谐波强烈有助于场对称性破缺和增强太赫兹产生。
2017-08-24 physics.optics
Room-temperature high-average-power strong-field terahertz source based on industrial high-repetition-rate femtosecond laser
针对传统激光器产生高平均功率强场太赫兹的局限，本研究利用工业级高重复率 ytterbium 飞秒激光通过优化倾斜脉冲前泵浦配置，实现高平均功率THz源，为相关应用提供新方案。
2025-04-19 physics.optics
ZPAN: An Organic Nonlinear Optical Crystal for High Intensity THz Generation
Brigham Young University（杨百翰大学）
研究ZPAN有机非线性光学晶体，通过优化合成与生长方案，测定其在不同条件下的太赫兹产生特性，发现能产生特定光谱和电场强度的太赫兹光，且(010)面利于高功率激光系统，为太赫兹产生提供新晶体材料。
2026-07-16 physics.optics
Programmable Generation of Terahertz Bursts in Chirped-Pulse Laser Amplification
激光脉冲的放大脉冲串被寻求用于各种加工、沉积、光谱和强场应用。标准的频域和时域技术的脉冲分割成为不足时，内突发重复率达到太赫兹（THz）的范围，作为无法访问的光谱分辨率的结果，要求干涉的稳定性，和崩溃的啁啾脉冲放大（CPA）的概念，由于安全的时间拉伸所需的可用带宽的损失。避免突发放大的挑战，并诉诸于一个有损后分割的孤立的激光脉冲后，CPA离开频域和时域技术的局限性未解决。在这封信中，我们展示了一种方法，成功地结合了太赫兹脉冲的振幅和相位整形，形成使用游标效应，从CPA再生放大器的频谱模式和有效的能量提取的主动稳定。作为概念的证明，飞秒近红外脉冲的放大突发通过光学整流被下转换成可调谐的太赫兹频率脉冲。
2020-08-08 physics.optics
High energy terahertz pulses from organic crystals: DAST and DSTMS pumped at Ti:sapphire wavelength
利用中心波长为0.8 μ m的钛宝石放大系统，在有机晶体DAST和DSTMS中进行光整流（OR），产生高能量的太赫兹脉冲。该方案简单，在准直60 fs近红外泵浦脉冲的泵浦下，可获得1 ~ 5 THz的宽带光谱，且能量可调。在可见光波段，给出了与能量密度相关的转换效率和损伤阈值，以及优化的OR值。
2013-10-14 physics.optics
High-repetition-rate terahertz and ultraviolet radiation for high-throughput ultrafast electron diffraction
Max-Born-Institut（马克斯·玻恩研究所）
本文提出了一种基于Yb:KGW激光器的高重复率太赫兹和紫外辐射源，实现了高平均功率的非线性转换，适用于超快电子衍射和光谱研究。
2026-01-05 physics.optics
Photoinduced giant modulation of terahertz nonlinearity from metasurfaces
Tsinghua University（清华大学）；Wuzhen Laboratory（乌镇实验室）
通过光调控半导体超材料的谷自由度，实现太赫兹非线性调制，达到超大调制深度，为超快太赫兹信号处理和全光计算提供新方法。
2025-11-27 physics.optics
Profiling THz Beams With Off-Label Use of Infrared Microbolometric Cameras
University of Bern（伯尔尼大学）；Paul Scherrer Institute（保罗谢尔研究所）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本文展示通过非标使用红外相机实现与专用微bolometric THz相机相似的性能，成本仅为后者1%。实验比较了两种THz光束的分布，证明其在THz范围内的适用性，为高精度诊断提供新工具。
2026-07-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Tunable low-phase-noise terahertz synthesis using a fiber-interferometer-referenced optical frequency comb and an EDFA-integrated Vernier cavity
Graduate School of Sciences and Technology for Innovation, Tokushima University（德岛大学科学技术创新研究生院）；Department of Physics, Toho University（东海大学物理系）；Institute of Post-LED Photonics (pLED), Tokushima University（德岛大学后LED光子学研究所）；Institute of Photonics and Human Health Frontier (IPHF), Tokushima University（德岛大学光子学与人类健康前沿研究所）；Sevensix Inc.（Sevensix公司）
该研究提出一种基于光纤干涉仪参考光频梳与集成EDFA的Vernier腔的双光注入锁定太赫兹合成器，实现230-320 GHz可调谐输出，在267 GHz处信噪比超70 dB，相位噪声达-95.7 dBc/Hz。
2026-10-06 physics.optics
Determination of the Carrier-Envelope Phase of Few-Cycle Laser Pulses with Terahertz-Emission Spectroscopy
几个周期的光脉冲的可用性打开了一个窗口，发生在阿秒时间尺度上的物理现象。为了充分利用这种脉冲，至关重要的是测量和稳定它们的载波包络（CE）相位，即，载波和包络函数之间的相位差。我们介绍了一种新的方法来确定CE阶段的激光下转换到太赫兹（THz）的频率范围内，通过在环境空气中产生等离子体，各向同性介质中的光学整流（下转换）在向前的方向是唯一可能的，如果反转对称性被打破的电气或光学手段。我们表明，几个周期的脉冲直接产生的空间电荷不对称的等离子体。与THz发射相关的不对称性取决于CE相位，这允许通过测量THz脉冲的振幅和极性来确定相位。
2006-03-16 physics.optics physics.plasm-ph
Phase-locked multi-terahertz electric fields exceeding 13 MV/cm at 190 kHz repetition rate
我们展示了一个紧凑的源的能量和相位锁定的多太赫兹脉冲在190 kHz的重复率。Yb：KGW放大器的基频输出与GaSe和LiGaS 2晶体中的光学参量放大器的闲频的差频混合产生在12和42 THz之间可调谐的波形的被动锁相训练。最短的多太赫兹脉冲在强度FWHM内包含1.8个振荡周期。实现了高达0.16 μ J的脉冲能量和13 MV/cm的峰值电场。电光采样揭示了在多个小时内优于0.1 $π$的相位稳定性与自由CEP可调性的组合。可扩展的方案以前所未有的重复率打开了强场太赫兹光学的大门。
2017-12-16 physics.optics
Strategies to enhance THz harmonic generation combining multilayered, gated, and metamaterial-based architectures
本研究通过结合多层设计、电门控和金属超表面基底，增强石墨烯基结构中的太赫兹三次谐波产生，实验测得增强因子超三十，并提出了可实现两个数量级增强的架构，推动太赫兹频率转换技术发展。
2024-05-27 physics.app-ph physics.optics
Extremely powerful and frequency-tunable terahertz pulses from a table-top laser-plasma wiggler
针对超强窄带可调太赫兹脉冲的生成难题，提出利用台式激光与近临界密度等离子体构建等离子体波荡器的新方法，模拟验证其可实现高转换效率、强电场的可调太赫兹脉冲，且参数适用范围广。
2023-08-25 physics.optics physics.plasm-ph
Continuous-wave 6-dB-squeezed light with 2.5-THz-bandwidth from single-mode PPLN waveguide
太赫兹（THz）带宽的连续波（CW）压缩光是利用光延迟线干涉仪将量子处理器与时域复用（TDM）集成的必要条件。在这里，我们利用单通光参量放大器（OPA）的基础上的单空间模式周期性极化ZnO：LiNbO 3波导，这是直接绑定到LiTaO 3基板。单程OPA允许太赫兹带宽，并且在单空间模式结构中不存在高阶空间模式有助于避免压缩的退化。此外，直接键合的ZnO掺杂波导具有高功率泵浦的耐久性，并表现出小的光折变损伤。使用这种波导，我们观察到连续6.3分贝压缩在20兆赫的边带平衡零差检测。这是第一次实现CW压缩与单程OPA在超过4.5 dB的水平，这是需要一个二维的集群状态的产生。此外，压缩光显示2.5太赫兹的光谱带宽。压缩光将导致高速片上量子处理器的发展，使用时分复用与厘米级光延迟线。
2020-04-06 physics.optics quant-ph
Terahertz Generation through Photon Deceleration of Long-Wavelength Infrared Laser Pulses in Plasma
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）
研究通过单色长波红外激光脉冲与气态靶相互作用产生太赫兹，用粒子模拟研究机制、分析特性，确定关键参数影响，得出激光到太赫兹能量转换效率约4%等结果，为下一代高能太赫兹源发展提供见解。
2026-07-09 physics.optics physics.plasm-ph
A Raman-type optical frequency comb adiabatically generated in an enhancement cavity
我们证明了拉曼型光学频率梳的有效产生，采用绝热拉曼激发在增强腔。一个宽频率梳跨越超过130太赫兹的实现与一个单一的通配置相比，超过三个数量级的激励功率降低。
2010-01-01 physics.atom-ph physics.optics
Photonics-integrated terahertz transmission lines
针对太赫兹技术与光域缺乏直接连接、高频段受限且难以集成小型化的问题，研究在TFLN平台集成相位匹配太赫兹传输线与光子电路，实现宽带低损耗太赫兹发射，可与多种光子组件集成，应用前景广泛。
2024-06-21 physics.app-ph physics.optics
Spectral Phase Control of Interfering Chirped Pulses for High-Energy Narrowband Terahertz Generation
窄带太赫兹（THz）辐射的高效光学产生使从紧凑的电子加速到固体中的电荷操纵的未开发技术和科学成为可能。目前，使用由啁啾脉冲的时间拍频驱动的差频产生（DFG）来实现现有技术的转换效率，但是仍然远低于期望或预测的转换效率。在这里，我们证明了高阶光谱相位从根本上限制了使用啁啾脉冲拍频的窄带DFG的效率，并通过引入一种基于调整脉冲相对光谱相位的新技术来解决这一限制。对于光学太赫兹产生，我们证明了13倍的转换效率提高1%的带宽，0.361太赫兹脉冲，产生0.6毫焦耳的创纪录的能量，超过以前的光学产生的能量超过一个数量级。我们的研究结果证明了毫焦耳级应用的可行性，如基于太赫兹的电子加速器和光源，并解决了长期存在的问题的时间不规则性的脉冲串产生的干扰啁啾脉冲。
2019-08-07 physics.optics
Bridging Mid-IR and Terahertz Domains in a Single High-Resolution Dual-Comb Spectroscopy Measurement
本文提出单次双光梳光谱测量方法，同时覆盖中红外与太赫兹两个倍频程级宽带，并以7.3 MHz分辨率测得NH₃振转与纯转动光谱。
2025-09-29 astro-ph.IM physics.optics
Enantioselective Orientation of Chiral Molecules Induced by Terahertz Pulses with Twisted Polarization
手性和手性分子是现代化学和生物化学工业中的关键要素。手性对映体的单独寻址和最终分离一直是并且仍然是分子物理学和化学中一个重要的难以捉摸的任务，并且多年来已经引入了各种方法来实现这一目标。在这里，我们从理论上证明了一对交叉极化太赫兹脉冲与手性分子通过其永久偶极矩相互作用诱导这些分子的对映选择性取向。这种取向持续了很长一段时间，超过了几个数量级的太赫兹脉冲的持续时间，其依赖于温度和脉冲的参数进行了研究。持续的取向可以增强分子在不均匀电磁场中的偏转，潜在地导致可行的分离技术。
2020-11-12 physics.chem-ph physics.optics
A six-octave optical frequency comb from a scalable few-cycle erbium fiber laser
一个紧凑和强大的相干激光光源，提供从紫外到红外的光谱覆盖范围是许多应用所期望的，包括外差超分辨率成像[1]，宽带红外显微镜[2]，蛋白质结构测定[3]，和远距离大气痕量气体检测[4]。为了解决这些苛刻的测量问题，激光频率梳[5]将用户定义的光谱分辨率与亚飞秒定时和波形控制相结合，以实现高分辨率，高速和宽带光谱的新模式[6-9]。在这封信中，我们介绍了一个可扩展的近单周期，0.56兆瓦的脉冲产生的鲁棒性和低噪声铒光纤（Er：光纤）技术，我们用它来产生一个频率梳，跨越六个倍频程从紫外线（350 nm）到中红外（22500 nm）。高峰值功率允许我们利用红外透明非线性晶体（LiNbO $_3$、GaSe和CSP）中的二阶非线性，以提供相位稳定的红外超短脉冲的鲁棒源，同时光谱亮度超过红外同步加速器的光谱亮度[10]。LiNbO $_3$中的附加级联二阶非线性导致具有同时覆盖的四个倍频程（0.350至5.6 $μ$ m）的梳状产生。在193 THz的10 kHz梳齿线宽下，我们实现了在0.86 PHz带宽上超过10 $^{10}$的显着光谱分辨率。我们预计，这种紧凑和可访问的技术将为多波段精密光谱学，相干显微镜，超高灵敏度纳米显微镜，天文光谱学和精密载波包络相位（CEP）稳定的强场现象开辟新的机会。
2020-05-27 physics.optics
