双色场相位平缓对远场前向太赫兹的增强-论文.pdf

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1、第43卷第8期红外与激光工程2014年8月VO1．43NO．8InfraredandLaserEngineeringAug．2014双色场相位平缓对远场前向太赫兹的增强白亚，许荣杰，宋立伟，刘鹏，李儒新，徐至展(中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室，上海201800)摘要：太赫兹辐射极性和幅度依赖于双色场相位。由于等离子体光丝中色散和Gouy相移，导致双色场的相对相位随着激光的传播发生改变。当相位的改变量大于1『时，丝中的太赫兹电场极性发生反转，使得远场太赫兹辐射在离轴相位

2、匹配角方向相干增强，而光轴前向相消减弱。通过对基频和倍频聚焦条件的调整和传输非线性色散的作用对双色场相对相位进行了调制，提出了可以使相对相位平缓的方法。模型计算证明了等离子体形成和Gouy相移调制是使双色场相移变平缓的原因。随后利用相位变平缓的条件得到了太赫兹发生极性反转的失相长度延长，最大长度近三倍于空气介质中的失相长度。在满足相位变平的条件下，远场太赫兹辐射在光轴前向的分布得到增强。关键词：双色场相位；Gouy相移；失相长度；太赫兹辐射中图分类号：0437文献标志码：A文章编号：1007—2

3、276(2014)08—2656—06Enhancedfarfieldterahertzinforwarddirectionduetorelativephaseflattenoftwo—colorfieldBaiYa，XuRongjie，SongLiwei，LiuPeng，LiRuxin，XuZhizhan(StateKeyLaboratoryofHighFieldLaserPhysics，ShanghaiInstituteofOpticsandFineMechanics，ChineseAcad

4、emyofSciences，Shanghai201800，China)Abstract：Pumpedbytwo-colorfield，generatedTHzfieldamplitudeandpolaritydependonrelativephasebetweentwofrequencies．DuetodispersioninplasmafilamentandGouyphaseshift，relativephaseoftwo-colorfieldvariesalonglaserpropagati

5、ondirection．Asthephasechangedby订．1ocalTHzfieldinfilamentgotpolarityreversal，farfieldTHzconstructiveenhancedinof—axisdirection，whiledestructiveinterferenceinforwarddirection．Byadjustingthefocusinggeometryfortwofrequenciesandthroughnonlineardispersioni

6、nplasmafilamenttherelativephaseoftWO—colorfieldwasmodulated．Itwasfoundthattherelativephaseflattensbytheplasmaformationandtheconditionsoffocusinggeometry．ThedephasinglengthofTHzfieldsthatmaintainingitspolaritywaselongated，withmaximumvaluethreetimeslar

7、gerthandephasinglengthinambientair．ThefarfieldTHzradiationwasenhancedinforward~rectionnearthepropagationaxis．Keywords：relativephase；Gouyphaseshift；dephasinglength；THzradiation收稿日期：2013—12—18：修订日期：2014一Ol—l7基金项目：国家自然科学基金(11274326，60978012，11134010，111

8、27901)；国家973计划(2011CB808103)作者简介：白亚(1987一)，男，博士生，主要从事太赫兹辐射产生和应用等方面的研究。Email：pipbear@siom．ac．cn导师简介：刘鹏(1972一)，男，研究员，博士生导师，博士，主要从事强激光场分子动力学和太赫兹辐射等方面的研究。Email：peng@siom．ac．cn白亚等：双色场相位平缓对远场前向太赫兹的增强非线性色散的作用对双色场相对相位进行了调制，0引言提出了可以使相对相位平缓的方法。由于相位的变缓，太赫兹的失相长度