强激光驱动气体产生的强太赫兹辐射源的理论和数值模拟研究

项目名称： 强激光驱动气体产生的强太赫兹辐射源的理论和数值模拟研究

项目编号： No.11375261

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王伟民

作者单位： 中国科学院物理研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： 场强在MV/cm及以上的强太赫兹辐射源在太赫兹通讯、快速太赫兹成像、太赫兹波与物质非线性相互作用等领域有着广泛的应用需求。强激光驱动气体等离子体有望产生这种强辐射源。实验上把基频光和二倍频光聚焦在气体上（双色激光方案）产生了近MV/cm、近单周期的太赫兹波。由于这是基于激光泵浦产生的最强太赫兹源，近十年来双色激光方案在世界范围内被广泛地研究。尽管如此，此方案还存在一些问题需要深入的研究。1）太赫兹强度与两束激光相位差的关系存在着矛盾的实验结果，一个是正弦依赖而一个是余弦；它对激光强度依赖也存在着两个不同的实验结果。2）需要研究怎么优化参数把太赫兹场提高到几个MV/cm。3）研究能否把此方案推广到使用其它阶的倍频光，及回答哪一阶倍频光最有利。本项目将建立一个解析模型及用包含气体电离的二维粒子模拟对上述问题进行系统的研究，更加深入地认识双色激光方案的物理机制，并促进它的实际应用。

中文关键词： 激光等离子体相互作用；太赫兹辐射源；光电离；粒子模拟；

英文摘要： Powerful terahertz (THz) sources with field strengths of MV/cm and above have intensive demands in communication,THz imaging, THz nonlinear physics, etc. Such sources are promising to achieve from gas plasmas irradiated by intense laser pulses.Via the two

英文关键词： laser plasma interactions；terahertz sources；photoionization；particle-in-cell simulation；