太赫兹辐射在安防领域应用广泛,通常通过电子设备产生。高强度激光技术通过不同光学过程,实现了高强度和/或宽带太赫兹辐射的生成。这种强太赫兹辐射在材料科学领域具有重要应用价值,例如在动态实验中进行材料分析(包括磁性特性研究),同时也可应用于加速器设备中的时间标记、电子偏转或加速等环节。
生成机制
在利用强激光产生太赫兹辐射的多种方法中,可采用双色丝状聚焦、差频生成或有机晶体/无机晶体中的光整流效应。
双色丝状聚焦技术通过在空气中聚焦强激光的基本波长与二次谐波,形成具有强场畸变的等离子体,最终由局部电子电流诱导产生强太赫兹辐射。该过程具有宽带特性,采用短脉冲时可实现高达10THz的带宽。
光整流效应由强脉冲在介电材料中传播诱导产生。由于激光辐射与太赫兹辐射存在显著频率差,满足相位匹配与空间重叠条件需采用高非线性有机晶体,或在LiNbO₃等无机晶体中使用前倾脉冲束。
Amplitude解决方案
Amplitude提供广泛的解决方案:在实现双色丝状结构的宽带太赫兹发生领域,超短脉冲钛酸钛酸钡激光器已被广泛应用,而如今后压缩镱激光器正日益受到关注。对于有机晶体中的光整流应用,镱激光器通常是首选方案;而在有机晶体中,中红外光泵浦光受激辐射放大器光源则是最佳选择。