基于高功率的双色等离子体的THz生成,由一个Tm-doped光纤激光驱动

科学领域:

• 物理 物理学 物理
• 光学是什么?光学是什么?
• 频谱学是一种光谱学.

背景情况:

• 太赫兹 (THz) 辐射为各种科学应用提供了独特的特性.
• 高效和宽带的THz源对于推进非线性THz科学至关重要.
• 现有的THz发电方法在频谱覆盖或效率方面往往面临局限性.

研究的目的:

• 开发和演示一种有效的方法来产生宽带THz辐射.
• 为了实现THz脉冲覆盖整个光谱区域从0.1到35THz.
• 建立一个高功率,高效的THz源,适用于桌面实验.

主要方法:

• 使用两种颜色的气体等离子体方案来产生THz.
• 采用一种高功率,超快速的化纤维脉冲放大系统 (Tm:FCPA).
• 实现非线性脉冲压缩阶段,使用气体填充的毛细血管和气体喷射来产生THz.

主要成果:

• 成功生成了跨越0.135 THz光谱范围的宽带THz脉冲.
• 在高功率THz源 (>20mW) 中实现了0.32%的创纪录的转换效率.
• 获得了380mW的平均THz功率,具有高发电效率.

结论:

• 开发的基于Tm:FCPA的双色气体等离子方案对宽带THz发电非常有效.
• 实现的高效率和平均功率使得这个THz源非常适合非线性,桌面THz科学.
• 这项工作提高了THz光谱和材料表征的能力.