Powerful laser-produced quasi-half-cycle THz pulses
基于麦克斯韦方程组组，给出了太赫兹半周期电磁波跃迁辐射脉冲的三维解析解，该解描述了超短激光脉冲与高电导率薄靶相互作用产生的相对论电子束团穿过靶-真空界面产生跃迁辐射并向自由空间传播的过程.发现的解析解补充了激光引发的过渡辐射的理论，通过描述所产生的太赫兹波的形状在任意距离的生成目标表面域，包括近场区，而不是标准的远场表征。分析研究还补充了三维模拟使用有限差分时域（FDTD）方法，这使得它可以描述更广泛的空间域相比，从粒子在细胞（PIC）的方法。这些结果从根本上揭示了固体密度等离子体实验中长期研究的激光-等离子体相互作用产生的电子聚束场和宽带跃迁辐射的太赫兹场的干涉现象，并可能在未来对激光靶附近独特的超强半周太赫兹辐射波的有针对性的测量和研究产生启发。
2022-06-06 physics.plasm-ph
Observation of Terahertz Radiation via the Two-Color Laser Scheme with Uncommon Frequency Ratios
在广泛研究的用于气体太赫兹（THz）辐射的双色激光方案中，两个激光器的频率比通常固定为$ω_2/ω_1=$ 1：2。我们研究了具有不寻常频率比的太赫兹产生。我们的实验表明，第一次，有效的太赫兹产生与新的比例为$ω_2/ω_1=$ 1：4和2：3。我们观察到，太赫兹偏振可以通过旋转较长波长的激光偏振和偏振调整变得低效通过旋转另一个激光偏振;太赫兹能量显示出类似的标度律与不同的频率比。这些观测结果与多波混频理论不一致，但支持气体电离模型。该研究推动了双色方案的发展，并为探索THz产生机制的长期问题提供了一个新的维度。
2017-10-19 physics.plasm-ph
Joule-Class Pulsed THz Sources from Microchannel Targets
研究通过数百焦耳皮秒激光驱动微通道靶产生焦耳级脉冲THz辐射，证明其转换效率优于平面箔靶，最佳转换率约0.9%，可服务于非线性泵浦及粒子加速操控。
2025-02-17 physics.plasm-ph
Single-cycle THz signal accompanying laser wake in photoionized plasmas and plasma channels
飞秒太瓦激光脉冲的光电离在中性环境气体中产生等离子体柱。在激光有质动力的作用下，电子的速度与柱边界处的径向密度梯度耦合，产生一个方位极化的太赫兹旋转电流（RC）。同样的机制产生的低频RC在泄漏等离子体通道。向通道施加外部电压会感应出径向不均匀的电子流（直流电）和恒定的方位角极化磁场。将它们与电子密度扰动耦合，会给RC增加两项。等离子体柱中的表面RC支持伴随尾流的宽带倏逝太赫兹信号。在离圆柱几毫米远的地方，高频成分的快速消失将这个太赫兹信号变成了径向极化的单周期脉冲。
2020-02-16 physics.plasm-ph
Enhanced Terahertz Emission from the Wakefield of CO2 Laser-Created Plasma
本研究通过PIC模拟探究CO₂激光与氦气靶作用产生太赫兹的机制，发现自调制激光尾场下激光自调制等效应可大幅提升太赫兹效率，确定了产生数百GV/m强太赫兹的有利参数区间。
2024-05-21 physics.plasm-ph
THz generation from relativistic plasmas driven by near- to far-infrared laser pulses
采用粒子模拟方法研究了近红外和远红外波长的双色激光电离气体产生太赫兹脉冲的过程。对于长波长（$10.6\ μ$ m），促进电子密度超过临界值的大比例，光电离被证明是灾难性地增强等离子体尾场，导致净下移的光谱和激发太赫兹场与几十个GV/m的幅度在激光方向。这种发射伴随着相干跃迁辐射（CTR）的幅度相当，由于尾场驱动的电子加速。我们分析评估CTR能量的分数高达30%的总辐射发射，包括粒子自场和数值校准的效率匹配井喷制度的电子密度变化超过三个数量级。
2019-09-13 physics.plasm-ph
Powered Multifocal THz Radiation by Mixing of Two Skew (ChG) Cosh-Gaussian Laser Beams in Collisional Plasma
考虑到等离子体中存在电子与中性粒子碰撞的实际情况，对两束参数为n & s的斜双曲余弦-高斯（SG）激光拍频产生的THz辐射进行了解析计算。这些激光器的竞争力超过高斯激光器的碰撞和光束宽度上的太赫兹场的振幅和效率的机制的影响进行了详细讨论。定义了太赫兹场峰值的临界横向距离，该距离依赖于偏斜ChG激光器的偏斜度参数。虽然电子-中性碰撞和较大的光束宽度导致太赫兹场的急剧减少时，斜ChG激光器被用于等离子体中，该机制的效率仍然比高斯激光器的情况下大得多。此外，skewChG激光器产生更强的多焦太赫兹辐射。
2020-07-23 physics.optics physics.plasm-ph
High field terahertz emission from relativistic laser-driven plasma wakefields
提出了一种利用相对论激光与气体等离子体靶相互作用产生太赫兹（THz）辐射的方法，其峰值强度在1-10 THz的THz频率间隙范围内，达到GV/cm量级。由于局域抽运损耗的影响，初始为高斯分布的激光脉冲经过前沿烧蚀，最终演化到前沿为阶跃函数的状态。与这样的脉冲相互作用，电子获得横向剩余动量并激发由相对论等离子体频率调制的净横向电流。这些电流引起低频THz发射。我们证明了这一过程与一个和两个二维粒子在细胞模拟。
2015-09-24 physics.plasm-ph
Laser-induced plasma generation of terahertz radiation using three incommensurate wavelengths
我们提出了产生太赫兹辐射的聚焦超快激光脉冲与三个无公度波长形成等离子体。这三种颜色包括800 nm和可变IR信号以及来自光学参量放大器的闲置输出。当所有三种颜色都存在时，会产生稳定的THz，峰-峰场强约为200 kV/cm，光谱相对较宽，平滑，延伸到6 THz，对信号和空闲IR波长的选择没有任何强烈的依赖性（在1300-2000 nm的范围内）。我们确认，3种颜色确实是需要的，并评论所产生的太赫兹，其中一些是具有挑战性的解释与等离子体电流模型，已成功地描述了双色等离子体太赫兹产生的偏振特性。
2017-12-31 physics.plasm-ph
Steering laser-produced THz radiation in air with superluminal ionization fronts
研究利用飞行聚焦技术控制空气中激光产生的THz辐射方向，实现大角度及后向发射，为远程THz光谱学提供新途径。
2025-01-30 physics.optics physics.plasm-ph
Highly-efficient terahertz radiation generated by surface electrons from laser-foil interactions
提出了一种利用激光与固体相互作用产生强太赫兹辐射的新方案。当$p$偏振飞秒激光斜入射到平面固体靶上时，靶部分阻挡激光能量，表面电子被提取出来并被激光场加速，形成低发散电子束。由于相干衍射辐射，当光束通过目标边缘时，同时发射半周期太赫兹辐射脉冲。我们的粒子模拟表明，在现有的$\sim$ J能级飞秒激光光源下，相对论太赫兹脉冲的能量可以达到几十毫焦耳，转换效率可以超过1 $\%$.
2020-03-19 physics.plasm-ph
Laser Pulse Driven THz Generation via Resonant Transition Radiation in Inhomogeneous Plasmas
一个强的、短的激光脉冲通过等离子体边界传播，有质动力地驱动太赫兹辐射。对这种辐射的性质进行了全格式PIC模拟和理论分析。模拟结果表明，太赫兹辐射起源于不同密度的区域，覆盖了一个广泛的频谱，最大频率接近最大等离子体频率。在尖锐的真空-等离子体边界的情况下，在等离子体入口和出口处对称地产生辐射，并且当密度超过由等离子体频率和激光脉冲持续时间的乘积确定的特征值时，辐射的性质与等离子体密度无关。对于扩散的真空等离子体边界，从等离子体入口和出口的发射是不对称的：增加和减少密度斜坡分别增强和减少辐射能量。发现了50倍的增强，并且模拟表明，1.66 J，50 fs的驱动脉冲可以在1.2 mm的密度增加斜坡中产生~400 μJ的THz辐射。我们提出了一个模型，属性这种效果的等离子体共振过程中的密度斜坡。当斜坡长度小于600 μm时，该模型的结果与模拟结果相吻合。对于模拟太耗时的较长斜坡，模型显示辐射量在由碰撞吸收确定的斜坡长度处达到最大值。
2016-05-11 physics.plasm-ph
Magnetic field generation from a coil-shaped foil by a laser-triggered hot-electron current
飞秒相对论强激光脉冲在箔线圈靶中激发强电子流，产生螺线管型极强磁场。磁场寿命充分地超过激光脉冲持续时间，并且主要由目标特性限定。采用三维粒子模拟方法研究了磁场的产生过程。它表明，脉冲和目标参数允许控制场强度和持续时间。所研究的方案对激光磁化技术具有重要意义。
2019-04-18 physics.plasm-ph
Generation and characterization of coherent terahertz radiation from 100-TW laser-wakefield acceleration
Institute for Basic Science（基础科学研究院）；Gwangju Institute of Science and Technology（光州科学技术院）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器中心）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
100-太瓦激光等离子体加速驱动下，通过实验发现相干集体发射机制产生宽带亚皮秒太赫兹辐射，其能量与电荷和激光能量呈二次关系。
2025-12-31 physics.optics physics.plasm-ph
Frequency modulation of THz emission from a laser filament array
本研究采用行波天线模型理论研究横向与纵向激光光丝阵列的太赫兹发射，揭示周期性横向阵列通过干涉效应将单丝宽带频谱调制为离散频率谱，为太赫兹信号频率调控提供了新途径。
2025-05-20 physics.plasm-ph
THz light amplification by an visible light laser in the presence of the plasma density gradient
通过太赫兹光与可见光激光之间的非共振拉曼散射，提出了一种新的太赫兹光放大机制。非共振散射通常不进行能量交换，但等离子体密度梯度的存在为可见光通过激光-等离子体相互作用将能量转换为太赫兹光创造了条件。对于THz光（远红外光）放大，单位长度增益可达100（1000）/cm。
2020-03-07 physics.bio-ph physics.optics physics.plasm-ph
THz radiation from two-colored lasers: Non-linear convection
在前向拉曼散射的背景下，分析了双色激光产生太赫兹波的非线性对流。从激光器到THz光的能量转移可以是有效的。估计所产生的太赫兹光的可能峰值强度，并估计最佳持续时间。
2020-03-04 physics.app-ph physics.class-ph physics.optics
Aligned copper nanorod arrays for highly efficient generation of intense ultra-broadband THz pulses
我们展示了一个强宽带太赫兹（THz）源的基础上的相互作用的相对论强度的飞秒激光对准铜纳米棒阵列的目标。对于长度为5 μm的铜纳米棒靶，在相同的激光条件下，在$\leq$ 20 THz光谱范围内，与厚的平面铜靶相比，其THz脉冲能量最大增强了13.8倍。纳米棒长度的进一步增加导致中频（$\leq$ 20 THz）的THz脉冲能量的降低和高频范围（从20 - 200 THz）的电磁脉冲能量的增加。对于后者，我们测量了长度为60 μm的纳米棒靶的最大能量增强28倍。粒子模拟表明，太赫兹脉冲主要是由激光产生的热电子的相干跃迁辐射产生的，这是有效地增强与使用纳米棒目标。模拟结果与实验结果吻合较好。
2016-09-20 physics.plasm-ph
Mechanisms of THz Radiation Generation in Multi-Color Laser-Plasma Interactions: A Review Across Diverse Media
University of Tehran（德黑兰大学）；Alzahra University（阿尔扎拉大学）
本文综述了多色激光-等离子体相互作用中THz辐射生成机制，探讨了不同介质中等离子体诱导的物理过程及THz波特性。
2026-01-07 physics.app-ph physics.plasm-ph
Theory of terahertz emission from femtosecond-laser-induced micro-plasmas
对激光诱导气体等离子体产生太赫兹波进行了理论研究。这项工作的强烈动机是最近的实验结果的微等离子体，但我们的一般发现并不限于这样的配置。电子和离子由中性原子的隧道电离产生，产生的等离子体由碰撞加热。电子由电磁、对流和扩散源驱动，并产生宏观电流，这是太赫兹发射的原因。该模型自然包括两个，电离电流和过渡切伦科夫机制太赫兹发射，这通常是单独研究的文献。后一种机制被证明是占主导地位的单色多周期激光脉冲，观察到的太赫兹辐射源于纵向电子电流。然而，我们发现，经常讨论的振荡在等离子体频率不太赫兹发射光谱的贡献。为了预测的转换效率与脉冲能量和聚焦条件的缩放，我们提出了一个简化的描述，是在严格的粒子在细胞模拟非常一致。
2016-09-09 physics.plasm-ph
THz generation by optical Cherenkov emission from ionizing two-color laser pulses
双色光电离产生一个周期平均电流驱动宽带，锥形发射太赫兹辐射。我们通过模拟研究了决定锥形发射角的过程。我们发现，发射角是由光学切伦科夫效应，其中的电流源的前端速度比太赫兹相速度快。
2013-11-20 physics.optics physics.plasm-ph
Spectral self-action of THz emission from ionizing two-color laser pulses in gases
采用半解析模型和时域有限差分法对双色飞秒脉冲电离产生的气体太赫兹辐射进行了一维和二维的数值模拟。我们表明，产生的太赫兹信号与自由电子轨迹相互作用，从而显著影响传播时的进一步太赫兹产生，即，使过程本质上非局部。这种自作用在所观察到的产生的太赫兹场的强光谱展宽中起着关键作用。衍射通过有效地耗尽传播场中的低频振幅来限制可实现的THz带宽。
2014-07-25 physics.optics physics.plasm-ph
Enhanced Terahertz Generation via Oblique Incidence of Unipolar Laser Pulses on Plasma
本研究通过s偏振双色混频脉冲（M-pulse）斜入射半无限低密度等离子体，推导新的有质动力表达式捕捉其相位不对称性，实现THz辐射强度和带宽的调谐增强，为优化THz源设计提供新途径。
2025-08-25 physics.plasm-ph
Resonant excitation of terahertz surface magnetoplasmons by two p-polarized beating lasers interacting on a graphene-n-InSb surface
Institute For Plasma Research（等离子体研究所）；JSS University（JSS大学）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
提出通过两束p偏振激光在石墨烯覆盖的磁化n型半导体波纹表面上拍频，共振激发太赫兹表面磁等离子体激元，其振幅可达入射场的10^-1量级，比先前工作提高10^1-10^2倍，可通过费米能、入射角、温度和磁场调控。
2026-05-27 physics.plasm-ph
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
Axisymmetric model for 1-color laser filament THz emission
本研究提出一种用于单色激光光丝THz发射计算的三维轴对称光束传播模型，结合两种THz发射模型验证发现，非线性传播对THz信号振幅影响大，对频率成分和角分布影响极小。
2025-03-23 physics.optics physics.plasm-ph
Near-field perturbation of laser filament enabling simultaneous far-field THz diagnosis and broadband calculus processing
通过近场扰动实现激光丝的远场THz诊断和宽带微分处理，提升等离子体-THz相互作用的理解并推动新型全光学信号处理技术。
2025-12-01 physics.optics physics.plasm-ph
Observation of the epsilon-near-zero (ENZ) effect inside the laser plasma in air
在ε近零（ENZ）材料的世界中，等离子体在等离子体频率（wp）下的自然ENZ特性是独特的。然而，对于太赫兹（THz）波段的飞秒激光激励空气等离子体，也被称为宽带THz发射器，可能的ENZ效应长期被忽视。本文研究了空气中激光等离子体与辐射太赫兹波的相互作用，首次从理论和实验上证明了ENZ点的太赫兹共振吸收是表面等离子体波产生的主要原因。具体而言，这种ENZ效应伴随着THz调制沿等离子体灯丝在多个域，包括线性到椭圆THz偏振转换和多环图案的远场THz轮廓等，由于这些新的ENZ诱导的现象，这一重要的等离子体为基础的THz源的理解已经丰富。此外，通过将激光等离子体扩展到ENZ材料的作用，有望加快受益于ENZ性质的相关应用，例如，双灯丝阵列之间ENZ区域内的THz波的强空间限制，如我们最近在[arXiv]中显示的那样，实现了宽带THz脉冲的全光时域积分。
2022-11-13 physics.optics physics.plasm-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
Single-cycle megawatt terahertz pulse generation from a wavelength-scale plasma oscillator driven by ultrashort laser pulses
太赫兹光谱和成像技术的巨大应用对太赫兹光源的参数提出了不同的要求。提出了一种利用超短强激光脉冲斜入射到厚度为几个太赫兹波长的细长等离子体板上产生单周期强太赫兹脉冲的新方案。这是通过在等离子体板中驱动大振幅电子等离子体波，从而在等离子体表面产生净瞬态电流而实现的。理论和模拟结果表明，这种太赫兹源能够提供兆瓦级的功率和MV/cm的场强，这可能为非线性太赫兹科学和应用开辟新的视野。
2007-02-01 physics.optics physics.plasm-ph
Backward Raman scattering in a relativistic electron beam and intense THz light
提出了一种新型的太赫兹激光器。通过可见光激光和相对论电子束之间的后向拉曼散射发射相干太赫兹光。确定了激光强度和电子束密度的阈值条件。该方案可能导致最强的太赫兹相干光源之一。
2020-03-04 physics.optics physics.plasm-ph
Strong terahertz radiation from relativistic laser interaction with solid density plasmas
报道了一种基于等离子体的强太赫兹光源，该光源利用飞秒强激光脉冲辐照固体靶产生，相对论强度大于10^18W/cm ~ 2。当激光脉冲以67.5 °入射到铜箔上时，在镜面方向上观察到每THz脉冲高达50微J/sr的能量。源似乎是线性偏振的。太赫兹的时间，光谱特性的测量通过Single Shot，电光采样方法与啁啾激光脉冲。THz辐射是由沿靶表面形成的自组织瞬态快电子流引起的。如此强的THz源在THz非线性物理中具有潜在的应用前景。
2011-06-03 physics.optics physics.plasm-ph
THz radiation by the frequency down-shift of Nd:YAG lasers
强激光与沿同一方向传播的相对论性稠密电子束相互作用，可使激光频率下移。理论上分析了这一过程，并利用这一过程产生相干太赫兹辐射。在一组实际相关参数下，建议在100皮秒的持续时间内，辐射能量可以达到每次发射1 mJ的数量级，或时间辐射功率为10 MW。
2013-03-17 physics.flu-dyn physics.optics physics.plasm-ph
Multimillijoule terahertz radiation from laser interactions with microplasma-waveguides
当相对论性飞秒激光脉冲进入波导时，脉冲能量被耦合到波导光学模式中。纵向激光场有效地沿着通道的轴加速电子，而不对称的横向电磁场倾向于径向向外驱逐快速电子。在波导的出口处，$\sim$ ${\rm nC}$，$\sim$ $10\ {\rm MeV}$电子聚束通过相干衍射辐射将其能量转换成$\sim$ $10\ {\rm mJ}$太赫兹（THz）激光脉冲。在本文中，我们提出了3D粒子细胞模拟和理论分析上述相互作用过程。我们调查的过程中的纵向加速和径向驱逐的快电子，以及由此产生的太赫兹辐射的性质对激光和等离子体参数和预等离子体的影响的依赖性。模拟结果表明，如果选择合适的波导长度，并采用高对比度的泵浦光，能量转换效率可以达到$5\%$以上。这些结果指导更强和更强大的THz源的设计。
2020-09-30 physics.plasm-ph
THz amplification via a Raman scattering
基于太赫兹光与可见光激光的拉曼相互作用，提出了一种太赫兹光放大器及其实现方法。两束激光的频率相差一个朗缪尔波，在背景等离子体中反向传播，激发出一个相当强的朗缪尔波。太赫兹光放大是通过太赫兹光和其中一个激光器之间的非共振拉曼散射在存在上述朗缪尔波的情况下发生的。通常情况下，非共振散射并不交换电磁场之间的能量，但作者证明了在预激发朗缪尔波的情况下，非共振散射是可能的。在存在预先存在的朗缪尔波的情况下，太赫兹光和可见光激光之间的有质动力密度扰动被诱导为具有适于将能量从可见光激光转移到太赫兹光的相位。实现有利相位的条件和当满足该条件时的放大强度被估计为数学公式。增益高达或甚至高于每厘米100。
2020-03-25 physics.optics physics.plasm-ph
THz transition radiation of electron bunch laser-accelerated in long-scale near-critical density plasmas
本文针对近临界密度等离子体中激光加速高电荷电子束产生太赫兹渡越辐射的问题，结合3D PIC与流体模拟进行含衍射和退相干效应的解析计算，计算结果与实验吻合，可用于优化太赫兹辐射并区分不同产生机制的贡献。
2023-10-30 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Waveshape of THz radiation produced by two-color laser-induced air plasmas
本研究提出增强型锥形发射模型，理论分析双色激光空气等离子体产生太赫兹辐射的空间光谱分布，揭示有效等离子体长度与退相长度差异，并发现光学像差降低转换效率并致光谱不对称。
2024-06-18 physics.optics physics.plasm-ph
Frequency-angular distribution for terahertz emission of single-color laser filament plasma under electrostatic field
首次实验研究了单色激光细丝等离子体在有无静电场作用下产生的0.1 - 3 THz范围内的THz辐射的频率-角分布。这种太赫兹辐射的各种光谱分量的角分布被证明是不同的显着。这些组件的最大传播角的增长下的电场，角分布的低频太赫兹辐射显着依赖于激光脉冲能量的情况下相比，没有电场。激光脉冲能量的增加导致低频THz发射的传播角减小，并且导致传播轴上的角分布中的局部最小值消失。
2021-03-25 physics.optics physics.plasm-ph
THz radiation using the two plasmon decay and the backward Raman scattering
提出了一种利用两束中等强度的激光和一束中等相对论性的电子束产生太赫兹辐射的方案。在该方案中，激光遇到一个共同传播的相对论电子束，并激发等离子体通过两个等离子体衰变。激发的等离子体激元将发射THz辐射，通过拉曼散射与第二激光相互作用。我们的估计表明，泵浦激光到太赫兹辐射的中间自由程比汤姆逊散射短得多。给出了实用的物理参数。
2020-03-04 physics.flu-dyn physics.optics physics.plasm-ph
Hydrodynamic PIC analysis of THz generation by two color laser in various plasma gases
本研究通过柱坐标流体动力学结合PIC数值模拟，推导双色飞秒激光场驱动太赫兹发射的非线性光电流动力学，揭示场叠加不对称性对电流产生的核心作用，并分析气体成分等参数对辐射特性的影响。
2025-11-12 physics.comp-ph physics.optics physics.plasm-ph
Boosting terahertz generation in laser-field ionized gases using a sawtooth wave shape
利用飞秒双色脉冲电离惰性气体产生等离子体可以产生宽带超短太赫兹脉冲。在这里，我们证明，通过使用多频激光脉冲，可以获得一个波形，优化自由电子的轨迹，以这样一种方式，他们达到最高的速度在电场极值。这允许将THz转换效率提高到百分比水平，这是气体中THz产生的前所未有的性能。除了使用本地电流模型的太赫兹产生的分析研究，我们进行全面的三维模拟占传播效应，证实了这一预测。我们的研究结果表明，通过隧道电离的太赫兹转换可以大大提高与精心设计的双脉冲。
2014-12-16 physics.optics physics.plasm-ph
THz light source based on the two-stream instability and backward Raman scattering
提出了一种新的太赫兹光源方案。中等相对论性电子束中的朗缪尔波通过双流不稳定性激发，激发的朗缪尔波与可见光激光相互作用，通过喇曼散射产生太赫兹光。该方案利用阴极电子束和低强度红外激光，成本比传统技术低。
2020-03-04 physics.optics physics.plasm-ph
Terahertz pulse generation by two-color laser fields with circular polarization
研究了飞秒双色脉冲电离气体的偏振态对太赫兹辐射的影响。局部电流模型和平面波评估证明了以前报道的影响太赫兹能量产额和（几乎）线性偏振太赫兹场时，使用圆偏振激光谐波。对于这样的泵浦脉冲，太赫兹产额与两种颜色之间的相对相位无关。当泵浦脉冲具有相同的螺旋度时，太赫兹产额的增加与驱动场中获得的较长的电离序列和较高的电子横动量有关。然而，对于具有相反螺旋度的两个颜色脉冲，太赫兹功率的急剧损失来自于由排列在基波脉冲的三次谐波上的光电流的高度对称响应驱动的相消干涉。虽然我们的实验证实了相同螺旋度的圆偏振泵浦的THz产率增加，但令人惊讶的是，发射的THz辐射不是线性偏振的。这种效果是通过全面的3D数值模拟来解释的，强调了两种颜色的空间对齐和非共线传播的作用。
2020-07-16 physics.optics physics.plasm-ph
Waveform-Controlled Terahertz Radiation from the Air Filament Produced by Few-Cycle Laser Pulses
波控太赫兹辐射在太赫兹传感和量子系统相干控制中具有重要的应用价值。提出了一种利用载波包络相位（CEP）稳定的几个周期激光脉冲在大气中传播时产生的空气等离子体产生波形控制的THz辐射的新方案。我们将CEP稳定的10 fs长（约1.7光周期）的1.8 μm激光脉冲发射到空气中，发现产生的THz波形可以通过改变灯丝长度和驱动激光脉冲的CEP来控制。计算使用光电流模型，包括传播效应以及再现实验结果，并阐明了各种相移的灯丝的起源。
2012-04-09 physics.optics physics.plasm-ph
Ultra-short pulse generation from mid-IR to THz range using plasma wakes and relativistic ionization fronts
本文讨论了用两种不同的等离子体技术使10 $μ$ m红外激光器的频率降频和升频覆盖$λ$ =1-150 $μ$ m（$ν$ =300-2 THz）的整个波长（频率）范围的数值和实验结果。第一等离子体技术利用非线性等离子体尾流中的驱动激光脉冲的频率下移。基于这种技术，我们已经提出并证明，在一个定制的等离子体结构，多毫焦耳能量，单周期，长波长红外（3-20 $μ$ m）脉冲可以通过使用810 nm的钛：蓝宝石驱动激光器产生。在这里，我们将这个想法扩展到太赫兹频率范围。我们表明，亚焦耳，太瓦，单周期太赫兹（2-12太赫兹，或150-25 $μ$米）脉冲可以通过用皮秒10 $μ$米CO $_2$激光器和不同形状的等离子体结构取代驱动激光器产生。第二种等离子体技术通过使CO $_2$激光器与在小于CO $_2$激光器的半个周期（17 fs）内由气体电离产生的相当尖锐的相对论电离前沿碰撞而采用频率上移。即使电离前沿的电子不携带能量，CO $_2$激光的频率也可以由于CO $_2$激光脉冲进入前沿时的相对论多普勒效应而上移。通过简单地改变前沿的电子密度，波长可以在1-10 $μ$ m之间调谐。当具有$5 <λ(μ$ m $)< 10$的上移光在前向传播时，具有$1 <λ(μ$ m $)< 5$的上移光被背反射。这两种等离子体技术似乎非常有希望覆盖整个分子指纹区域。
2020-12-02 physics.optics physics.plasm-ph
Enhanced broadband Terahertz radiation from two colour laser pulse interaction with thin dielectric solid target in air
我们报告增强宽带太赫兹（THz）的产生和详细的表征飞秒双色激光脉冲与薄的透明介质带目标在环境空气中的相互作用。该光源易于实现，具有良好的可扩展性与激光能量。使用傅里叶变换光谱仪的光谱特性表明，在0.1 - 10 THz的THz区域，相对于环境空气中的常规双色激光等离子体源，产额提高了150%以上。此外，源光谱扩展到40 THz，通量增强> 30%。实验结果，以及支持与二维粒子在细胞模拟建立瞬态光电流的非对称激光脉冲与空气等离子体的相互作用，以及近固体密度等离子体上形成的磁带表面是负责增强太赫兹产生。该源将是有用的多学科活动和基于实验室的太赫兹源的持续应用。
2020-12-18 physics.optics physics.plasm-ph
Terahertz Laser Combs in Graphene Field-Effect Transistors
电注入太赫兹（THz）辐射源由于其多功能性和小型化潜力而极具吸引力，为集成电路THz技术打开了大门。在这项工作中，我们表明，相干太赫兹频率梳范围内$0.5~\mathrm{THz}<ω/2π<10~\mathrm{THz}$可以产生利用石墨烯等离子体。我们的设置由具有非对称边界条件的石墨烯场效应晶体管组成，其辐射源自可以通过直流注入控制的等离子体不稳定性。我们提出了一个结合的解析和数值分析的石墨烯等离子体流体动力学，显示的不稳定性可以实验控制的施加的栅极电压和注入电流。我们的计算表明，所发射的太赫兹梳表现出可观的时间相干性（$g^{(1)}(τ)>0.6$）和辐射发射率（$10^{7}\,\mathrm{Wm^{-2}}$）。这使得我们的方案成为石墨烯基太赫兹激光源的有吸引力的候选者。此外，不稳定性放大的机制是先进的基板的情况下，具有不同的介电常数，这允许克服最终的限制与实验实施。
2019-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.plasm-ph
Generation of THz waves through interaction of the wakefield of two-color laser pulses with magnetized plasma
本研究通过分析双色激光尾波场与磁化等离子体的相互作用，揭示了非相对论与相对论区域下太赫兹辐射的产生机制，探究多参数对辐射图案的影响，为实现太赫兹辐射的可控定向提供了理论依据。
2024-06-20 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Femtosecond laser-induced sub-wavelength plasma inside dielectrics: III. Terahertz radiation emission
太赫兹（THz）频率范围内的电磁辐射在遥感和时域光谱学中的应用是非常感兴趣的。激光诱导等离子体是产生太赫兹辐射的理想介质。最近的研究表明，飞秒贝塞尔脉冲在飞秒激光器中聚焦可以产生高纵横比的超临界等离子体。在这里，我们表明，强烈的共振驱动的静电场在所谓的临界表面导致太赫兹辐射发射。通过三维粒子模拟和解析推导，我们研究了太赫兹辐射的发射。我们表明，太赫兹辐射与双极性电场的双层中捕获的热电子人口。
2023-01-11 physics.comp-ph physics.optics physics.plasm-ph
Far-field model of two-color laser driven terahertz radiation including field element interference and plasma response
针对双色激光驱动太赫兹辐射角分布凹陷及波形振荡尾迹问题，提出包含场元干涉与等离子体响应的远场模型，通过引入时间干涉修正角分布并解释振荡尾迹成因。
2023-05-11 physics.optics physics.plasm-ph
Directional intense terahertz radiation driven by abruptly autofocusing lasers in air
针对双色激光空气太赫兹源存在锥形角分布、能量与方向性不足的问题，本研究利用突然自聚焦激光束消除该分布，将太赫兹方向性和强度提升17倍，揭示了失相抑制的物理机制，方案易实现。
2024-04-18 physics.optics physics.plasm-ph
Helical relativistic electron beam and THz radiation
讨论了利用螺旋形相对论电子束在强磁场中传输产生太赫兹激光。该方案的初始放大率比传统的自由电子激光要大得多。特斯拉量级的磁场可以产生0.5至3 THz范围内的辐射，对应于mJ的总能量和数十皮秒的持续时间，或GW量级的时间功率。
2011-11-06 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Terahertz Wave Generation in Two-Dimensional MXenes under Femtosecond Pulsed Laser Illumination
University of Tehran（德黑兰大学）
本研究通过水动力学模型和FDTD方法，揭示了飞秒激光照射下MXenes生成可调太赫兹波的机制，为紧凑型THz源提供了理论指导。
2025-12-22 physics.optics physics.plasm-ph
Spatiotemporal THz emission from radial and longitudinal wakefields by copropagating chirped lasers in magnetized rippled plasma
University of Tehran（德黑兰大学）
研究通过FBPIC模拟探讨了共传播啁啾激光脉冲在磁化不规则等离子体中激发径向和纵向射频场的时空演化及其在太赫兹辐射生成中的作用，发现啁啾、脉冲持续时间和等离子体密度显著影响射频场振幅和相干性。
2026-04-27 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.optics
