三色飞秒空气等离子体

太赫兹能量提升6倍

通过引入第三个波长通道，在空气等离子体中为太赫兹辐射开辟了新的电离混频路径，不再受限于传统双色方案的转换效率。

Bintao, Fu · Zhiwen, Zhang · Zefu, Liu · Kang, Wang · 宋立伟 · Li, Wenkai · Vasily A., Kostin · Silaev, Alexander A. · Longzhen, Zhuang · 卢晨晖 · 77947801

Optics Express 2025

参数信息

太赫兹脉冲能量

39.4 µJ

转换效率

~1 %

能量增强倍数

6

技术优势

能量提升6倍

三色激发引入了两个额外的电离混频通道，相比双色激发，太赫兹脉冲能量最高提升6倍。

转换效率达1%

在3.9 µm驱动脉冲下，太赫兹转换效率约1%，是目前空气等离子体太赫兹源中较高的水平。

无需真空或晶体

太赫兹辐射产生于空气等离子体，无需真空腔或非线性晶体，系统简单且可扩展。

应用场景

• 超快太赫兹光谱：提供更高能量的太赫兹脉冲，提高光谱信噪比与探测速度。
• 太赫兹成像：高能太赫兹脉冲可增强穿透能力，用于更厚样品的成像。
• 太赫兹通信：高功率太赫兹源可提升通信链路预算与传输距离。
• 强场物理：产生强太赫兹场，可用于驱动非线性效应或加速粒子。
• 非线性光学测量：通过多色混频过程定量验证电离通道模型，提供非线性测量案例。