中国科学院精细丈量院关于液体中激光诱导太赫兹辐射的试验研讨方面获发展

来源:leyu官方网站    发布时间:2024-03-07 17:56:57

  近来,中国科学院精细丈量科学与技术创新研讨院研讨员卞学滨和博士研讨生李正亮,关于液体中激光诱导太赫兹(THz)辐射的试验研讨取得了长足发展。

  太赫兹波在通讯和成像等方面颇具使用价值。强场超快激光与物质非线性相互效果是发生太赫兹波的重要方法之一。等离子体、气体、晶体等太赫兹发生介质相关的试验与理论研讨较为充沛。但是,液体水是很强的太赫兹波吸收介质,没有有其发生太赫兹波的报导。2017年,试验发现,液体薄膜厚度或液体束直径降到微米量级时,太赫兹波的辐射大于吸收。这敞开了液体太赫兹波研讨的新方向。

  近年来,液体太赫兹波范畴有试验报导,但试验观测到的较多现象均与其他介质的效果不同。例如:单色激光场可以轻松又有用地发生液体太赫兹波,而气体介质需求特定相位差的双色激光;液体太赫兹波的产率与驱动激光的能量是正比联系,而气体介质中是平方联系;在一些范围内液体太赫兹波的产率随激光的脉冲宽度的添加而添加,而气体介质相反;在双色激光的驱动下,液体太赫兹波呈现非调制信号,在气体介质中却未见相似信号。杂乱无序的液相系统的理论研讨一直是难题,以上现象难以用已有理论来解说。科研人员只能根据之前的等离子体模型和界面效应等,来解说一些高光强下的微观试验效果。

  近来,中国科学院精细丈量科学与技术创新研讨院研讨员卞学滨和博士研讨生李正亮,提出了发生液体太赫兹波的位移电流模型,可以系统解说上述试验观测到的系列反常现象。该微观机制模型的物理图画如图所示:液体的无序结构使电子波包局域化,一起不同分子的外层电子的能量遭到环境的影响而发生移动,在强场激光的效果下不同分子的外层电子发生跃迁,发生非对称系统的位移电流。这些跃迁的能量差在太赫兹能量区域,从而辐射出太赫兹波。一起,该作业标明原子核的量子效应起到关键效果,并预言太赫兹辐射可以研讨液体的同位素效应。

  关于液体中激光诱导太赫兹(THz)辐射的试验研讨取得了长足发展。液体太赫兹显示出许多不同于气体和等离子体太赫兹的共同特征。例如,液体太赫兹可以终究靠单色激光有用发生。驱动脉冲保持的时刻越长,发生率越高。它还与激起脉冲能量成线性联系。在双色激光场中,丈量到了意想不到的未调制太赫兹场,其对驱动激光能量的依赖性与调制太赫兹波彻底不同。但是,因为难以描述杂乱无序液体中的超快动力学,其潜在的微观机制仍不清楚。在此,提出了一个位移电流模型而且理论成功地再现了试验观测效果。此外,理论上还可进一步用于研讨太赫兹辐射在 H

  上述效果是卞学滨团队在液相强场超快动力学研讨范畴继高次谐波计算涨落模型之后的又一理论发展。相关研讨效果以

  为题,宣布在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。研讨作业得到国家重点研制方案、国家自然科学基金、中国科学院安稳支撑基础研讨范畴青年团队方案等的支撑。