激光等离子体产生太赫兹波辐射的研究.pdf

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学位论文作者獬:柱掷强期:善§纺赕茉麓玑上海交通大学学位论文原创性声明本入郑重声明:所肇交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成累口除文中已经注明弓玫哪谌萃猓论文不包含锰何其他个人或集体已经发表或撰写过的作蕊成果。对本文的研究做出羹要贡献的个入和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果国本人承挝。
学位黻俸糕名:瑚指删獬:五叫。钳莎日期:≯移纺弼保密口,在一年解密后适用本授权书。弱期::。颇牿驹耭上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者竞全了。解学梭肖哭保甓、使用学位论文的溉定,圈意学校保留并囱国家霄关部门或枫构送交论文的复印件和魄予舨,允许论文被查阅和借阗。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的垒部或部分内容编入有关数据霹进行检索,诳以采用影印、缩印或扫描簿复制手段保存和汇编本学位论文。
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摘要太赫兹波通常是指频率位于甀的电磁波,它在电磁波谱中位于微波和红外之间,因此也称为“太赫兹波间隙”。本论文以粒子模拟甶甤琍头擅爰す馐笛槲;。芯苛顺碳す饴龀逵肫遄饔貌的太赫兹波辐射的一些规律和物理机理。论文主要有以下三部分组成:第一部分诙轮恋谌介绍了太赫兹波的常用探测方法和以超短激光技术得到的太赫兹波辐射源。探测方法包括电光取样、光电导天线、空气探测、傅立叶变换红外光谱以及单发探测,其中电光取样和空气探测是本论文中采用的主要探测方法,因此对它们的介绍比较详细。同时讨论了各个探测方法的特点,比较了它们的不同用处。本文还介绍了以超短激光脉冲技术得到的三种太赫兹波辐射源:光电第二部分谒恼以飞秒激光脉冲与气体靶作用产生的离化电流及其太赫兹波辐射为理论模型,采用半经典解析理论结合粒子模拟,详细研究了这种机制产生太赫兹波辐射的规律和特点。根据该理论,激光脉冲在气体靶中传输时可以产生离化电流,分布在气体与真空的边界的离化电流可以向外辐射出等离子体本征频率附近的电磁波。因此当等离子体密度在适当范围内时,离化电流可以向外辐射太赫兹波。较大的离化电流可以产生较强的太赫兹波。双色激光脉冲倒夂捅镀倒和少周期激光脉冲是两种提高离化电流的可行方案。对于双色激光脉冲方法,太赫兹波辐射的产生辐射效率与基频光和倍频光的振幅密切相关,同时与二者的比值相关。当二者比值为~时,可以达到较高的转换效率。太赫兹波辐射效率也是基频光和倍的激光脉冲为例,详细研究了产生这种辐射的规律。对于这两种情况,当气体靶密度分布不均匀时,对太赫兹波产生有一定影响,即梯度长度增长,产生的太赫兹波振幅降低,相应的太赫兹波辐射脉宽边长,同时频谱更为光滑。模拟发现,以上海交通大学博士论文导天线、光整流和激光等离子体。我们在实验上对这三种方法进行了初步的研究,探测了它们的一些辐射规律。频光的相位差的周期性函数。在少周期激光脉冲方法中,我们以脉宽为三个光周期~痗的激光光强可以产生场强在痗考兜奶ê兆炔龀濉第三部分谖逭讨