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单层二硫化钨中面内偶极子的线性和圆偏振光学整流产生偏振太赫兹辐射
摘要： 近期纳米材料偏振太赫兹（THz）辐射研究的新进展不仅催生了"太赫兹-纳米"交叉学科，更为非线性光学过程研究提供了新工具。本研究首次在室温条件下通过线性和圆偏振激光激发，系统探究了单层二硫化钨（WS2）的太赫兹辐射机制。结果表明：其偏振太赫兹辐射主要源于面内非线性偶极子的光学整流效应，这与体相WS2存在本质差异。通过实验与理论对太赫兹辐射的方位角依赖性及泵浦光偏振角依赖性的研究，验证了该机制。此外，在圆偏振激发下基于非共振非线性过程，观测到可控椭圆偏振太赫兹辐射（最大椭圆率≈0.52）。深入理解二维材料的太赫兹辐射机制，将有力推动可集成二维太赫兹光电器件的进一步设计、优化与偏振调控。
关键词： 太赫兹辐射、单层二硫化钨、面内非线性偶极子、光学整流、椭圆偏振太赫兹发射
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018年第43届国际红外、毫米波和太赫兹波会议（IRMMW-THz2018） - 日本名古屋（2018年9月9日-2018年9月14日）] 2018年第43届国际红外、毫米波和太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 用于可调谐波源的高功率太赫兹脉冲光学产生
摘要： 研究了利用非线性有机晶体的光学整流实现高功率太赫兹脉冲产生及其偏振与频率调控。采用中心波长1500纳米、能量250微焦的飞秒激光泵浦DAST晶体，获得了单脉冲能量达730纳焦的太赫兹输出。当太赫兹光束聚焦至φ=300微米光斑时，估算其峰值电场强度为860千伏/厘米，有望应用于非线性材料调控领域。我们提出通过双叠层非线性有机晶体结合定制泵浦脉冲方案实现高功率太赫兹偏振脉冲整形，通过泵浦脉冲的太赫兹调制可预期对高功率太赫兹波形进行调控，从而实现对分子或自旋波的选择性激发。
关键词： 光学整流、太赫兹脉冲、非线性有机晶体、偏振控制、DAST晶体
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎(2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - "非线性光学晶体部分填充矩形波导横截面"系统的高转换效率
摘要： 研究表明，在"非线性光学晶体部分填充矩形金属波导横截面"的系统中，通过飞秒激光脉冲的光学整流可有效产生太赫兹辐射（0.1-3 THz）。研究对LiNbO3、ZnTe、DAST和GaSe四种非线性光学晶体的相位匹配进行了数值计算，并分析了太赫兹辐射吸收对该系统中相干太赫兹辐射产生效率的影响。
关键词： 光学整流、飞秒激光脉冲、相位匹配、非线性光学晶体、太赫兹辐射
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 法国巴黎（2019年9月1日-2019年9月6日）] 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 基于亚100飞秒高功率薄盘激光器驱动的毫瓦级兆赫兹重复频率太赫兹源
摘要： 我们在GaP晶体薄盘振荡器中展示了光学整流效应，该振荡器由100瓦级激光经多程腔压缩至亚100飞秒后非线性驱动。在优化条件下，我们获得了1.35毫瓦的输出功率，这是目前GaP材料实现的最高平均功率。此外，我们还研究了晶体温度降至77K时的影响，结果表明控制晶体温度可能是实现更高功率输出以及应对此类高驱动功率下显著热效应的关键因素。
关键词： 薄盘激光器、光学整流、太赫兹源、磷化镓晶体、高功率
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎 (2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 利用有机非线性光学晶体实现频率与偏振可控的高功率太赫兹波产生
摘要： 基于耦合波方法进行数值计算，研究了高功率太赫兹波偏振与频率的任意调控。利用有机晶体的光学整流效应产生太赫兹波具有较高转换效率。为克服其光学各向异性导致的太赫兹场方向限制，我们提出采用光轴相互正交的两块晶体合成太赫兹波的方案。通过计算证明：通过调节两束泵浦脉冲的时间延迟，可实现线偏振与圆偏振太赫兹波的产生。
关键词： 光学整流、有机非线性光学晶体、偏振控制、频率控制、太赫兹波产生
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 作为高效单周期与多周期太赫兹源的半导体
摘要： 太赫兹频段的低频（0.1-2 THz）和中频（2-20 THz）波段分别可通过铌酸锂（LN）[1]和有机晶体[2]的光学整流（OR）技术实现。低频段最适合用于带电粒子束加速，但进一步提升太赫兹脉冲能量与场强仍具挑战性。若泵浦波长足够长以避免双光子/三光子吸收及相应的太赫兹自由载流子吸收，半导体可作为高效太赫兹源。此类长红外泵浦波长需采用倾斜脉冲前沿（TPF）泵浦实现相位匹配——相比LN，该角度优势显著（<30°），且可采用接触光栅（CG）方案。我们实验采用1.7 μm泵浦波长时，实现了较先前[3]两个数量级以上的泵浦-太赫兹转换效率提升：棱镜形ZnTe源测得0.7%效率下14 μJ太赫兹脉冲能量[4]。我们还研制了单片ZnTe CG太赫兹源，在图1a所示结构中产生最高3.9 μJ能量（0.3%效率）的太赫兹脉冲[5]。本文将探讨长波长泵浦半导体太赫兹源的前景与基础设计要素，包括最优泵浦与相位匹配条件[6]。计算表明：8 mm厚GaP源在15 GW/cm2泵浦强度、150 fs脉宽及2 THz相位匹配频率下，可实现转换效率超3%的单周期太赫兹脉冲（图1b）。针对三种泵浦波长（1.76/2.06/2.2 μm）、对称/Littrow构型及1-4 THz四组相位匹配频率，我们最新GaP CG设计方案预期一级衍射效率达76-81%（对应波长增透膜可提升至>90%）。结合双啁啾OPA[7]等灵活高效泵浦源技术与CG方案，GaP亦可成为高效多周期太赫兹脉冲源[8]——5 mm晶体的预测转换效率达3%（图1c）。据此，采用双啁啾OPA[7]输出的40 mJ强度调制泵浦脉冲（1 cm2面积），通过GaP接触光栅源可实现约1.2 mJ能量的多周期太赫兹脉冲输出。当THz频率、泵浦强度与晶体长度达到最优组合时，预期效率可达8%。
关键词： 倾斜脉冲前沿泵浦、光学整流、太赫兹源、半导体、接触光栅、转换效率
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎 (2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 利用泵浦脉冲序列在非周期极化铌酸锂中产生少周期太赫兹脉冲
摘要： 研究表明，当采用具有相邻脉冲间啁啾延迟的飞秒激光脉冲序列泵浦时，啁啾非周期极化铌酸锂晶体能够产生具有可控太赫兹场振荡次数（从近单周期到多周期）的高功率太赫兹脉冲。若脉冲序列中每个泵浦脉冲强度为20 GW/cm2，则预测可获得约0.3 MV/cm（非聚焦太赫兹光束）的峰值电场强度。
关键词： 光学整流，非周期极化铌酸锂，太赫兹脉冲，飞秒激光脉冲
更新于2025-09-11 14:15:04
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激光驱动的强场太赫兹源
摘要： 本文综述了强激光驱动太赫兹（THz）源的最新研究进展。所讨论的技术包括基于光学整流（OR）、自旋电子发射器以及激光丝化等离子体的各类光源。重点介绍了采用倾斜强度前沿泵浦脉冲的光学整流技术，并简要探讨了新兴应用实例，特别是强场太赫兹对材料的调控以及带电粒子的加速与操控。
关键词： 基于等离子体的太赫兹源、光学整流、自旋电子发射器、太赫兹脉冲、强场太赫兹-物质相互作用
更新于2025-09-11 14:15:04
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎(2019年9月1日-9月6日)] 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 利用中红外脉冲泵浦有机晶体产生极高太赫兹能量密度
摘要： 光学参量啁啾脉冲放大（OPCPA）是一项新兴激光技术，具有工作波长灵活可调与功率放大的优势。本研究通过强中红外（MIR）脉冲的光整流（OR）效应，在有机晶体（DAST）中实现了太赫兹波产生。当采用脉宽100飞秒、波长3.9微米的OPCPA泵浦源时，产生的宽带光谱覆盖超过数个倍频程。我们报道了3.1毫焦/平方厘米的超高太赫兹能量密度，且晶体损伤阈值超过150毫焦/平方厘米。
关键词： 光学整流、光学参量啁啾脉冲放大、中红外脉冲、太赫兹波产生、有机晶体
更新于2025-09-11 14:15:04
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[IEEE 2018年第43届国际红外、毫米波和太赫兹波会议（IRMMW-THz2018） - 日本名古屋（2018.9.9-2018.9.14）] 2018年第43届国际红外、毫米波和太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 平均功率100瓦超快薄盘振荡器的光学整流
摘要： 我们展示了利用超过100瓦激发平均功率的GaP晶体光学整流产生太赫兹波。激光源是采用二极管泵浦的Yb:YAG锁模薄盘激光器，这一最新型号能直接从单腔振荡器输出13.4 MHz频率下120瓦功率，无需任何放大级。在此首次演示中，我们在0.8 THz中心频率测得最大平均功率为78微瓦。这一初步成果表明，高平均功率（百瓦级）超快光源的光学整流已触手可及，为迈向瓦级超快激光泵浦太赫兹源铺平了道路。
关键词： 光学整流、超快激光器、磷化镓晶体、高平均功率、太赫兹波产生
更新于2025-09-09 09:28:46