一百多年來，交大人用知識和智慧創(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、科學研究的智慧、服務(wù)社會的智慧、為國爭光的智慧。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)交大人為國家發(fā)展和社會進步作出的重大貢獻。
近期，上海交通大學激光等離子體教育部重點實驗室/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驗室千赫茲激光裝置，在空氣中激發(fā)可控的強太赫茲輻射。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，是處于光學和電子學之間的尚未被廣泛開發(fā)的頻段，它在太赫茲遙感成像、太赫茲時域光譜、太赫茲非線性科學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)用價值。利用雙色激光場在空氣中激發(fā)等離子體絲產(chǎn)生的寬帶、強太赫茲輻射源可以避免太赫茲波在空氣中傳輸時被水分子吸收的問題，在近幾年受到了廣泛關(guān)注。其產(chǎn)生的微觀物理機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。而實現(xiàn)對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，對其廣泛應(yīng)用是至關(guān)重要的。
盛政明科研團隊利用千赫茲激光裝置，通過對雙色激光場在空氣中激發(fā)的等離子體光絲長度以及泵浦雙色激光的相對相位差的調(diào)控，成功實現(xiàn)了對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，在該理論模型中長光絲中各個部分均被視為獨立的太赫茲輻射點源，遠場探測到的太赫茲信號是這些點源陣列輻射的相干疊加，這是解釋長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驗觀測，為產(chǎn)生可控太赫茲輻射奠定了基礎(chǔ)。
該工作得到了國家科技部重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（No. 2014CB339801）、國家自然科學基金項目（No. 11474202 and No. 11421064）的資助。
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