一百多年來(lái)，交大人用知識(shí)和智慧創(chuàng)造累累碩果，譜寫了近現(xiàn)代史上的諸多“第一”。這是人才培養(yǎng)的智慧、科學(xué)研究的智慧、服務(wù)社會(huì)的智慧、為國(guó)爭(zhēng)光的智慧。新聞網(wǎng)特推出“交大智慧”專欄，聚焦交大人的智慧之光，展現(xiàn)交大人為國(guó)家發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步作出的重大貢獻(xiàn)。
近期，上海交通大學(xué)激光等離子體教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/IFSA協(xié)同創(chuàng)新中心的博士生張喆林，陳燕萍特別副研究員、陳民特別研究員及盛政明教授等利用本實(shí)驗(yàn)室千赫茲激光裝置，在空氣中激發(fā)可控的強(qiáng)太赫茲輻射。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Physical Review Letters》上，論文題目：Controllable Terahertz Radiation from a Linear-Dipole Array Formed by a Two-Color Laser Filament in Air。
太赫茲（THz）波是位于中紅外和微波之間的電磁輻射，是處于光學(xué)和電子學(xué)之間的尚未被廣泛開(kāi)發(fā)的頻段，它在太赫茲遙感成像、太赫茲時(shí)域光譜、太赫茲非線性科學(xué)以及高能激光與物質(zhì)相互作用診斷等方面有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。利用雙色激光場(chǎng)在空氣中激發(fā)等離子體絲產(chǎn)生的寬帶、強(qiáng)太赫茲輻射源可以避免太赫茲波在空氣中傳輸時(shí)被水分子吸收的問(wèn)題，在近幾年受到了廣泛關(guān)注。其產(chǎn)生的微觀物理機(jī)制目前主要由離化電流模型和非線性四波混頻模型描述。之前的大量研究表明，這種太赫茲輻射源是一種單周期的寬帶脈沖。而實(shí)現(xiàn)對(duì)這種輻射脈沖各參數(shù)的精密操控，包括輻射角分布、載波包絡(luò)相位、脈沖能量等，對(duì)其廣泛應(yīng)用是至關(guān)重要的。
盛政明科研團(tuán)隊(duì)利用千赫茲激光裝置，通過(guò)對(duì)雙色激光場(chǎng)在空氣中激發(fā)的等離子體光絲長(zhǎng)度以及泵浦雙色激光的相對(duì)相位差的調(diào)控，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)輻射的單周期太赫茲脈沖的載波包絡(luò)相位、空間分布以及峰值強(qiáng)度等參數(shù)的有效調(diào)控。理論上提出了“線性偶極陣列”宏觀模型，在該理論模型中長(zhǎng)光絲中各個(gè)部分均被視為獨(dú)立的太赫茲輻射點(diǎn)源，遠(yuǎn)場(chǎng)探測(cè)到的太赫茲信號(hào)是這些點(diǎn)源陣列輻射的相干疊加，這是解釋長(zhǎng)光絲下太赫茲輻射產(chǎn)生的關(guān)鍵。該模型很好地解釋了實(shí)驗(yàn)觀測(cè)，為產(chǎn)生可控太赫茲輻射奠定了基礎(chǔ)。
該工作得到了國(guó)家科技部重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（No. 2014CB339801）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No. 11474202 and No. 11421064）的資助。
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