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飞秒激光成丝过程中的太赫兹波超光速传输现象研究

Research on superluminal propagation of terahertz wave during femtosecond laser filamentation

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摘要

通过使用太赫兹(Terahertz, THz)时域光谱系统, 探测从不同长度飞秒激光光丝辐射出的THz脉冲, 观察到THz波在飞秒激光成丝过程中超光速传输的实验现象。进一步的分析表明: THz波在等离子体光丝区域的折射率小于其在空气中的折射率, 这是使得THz波能够在成丝过程中超光速传输的主要原因。由此可以推测: THz脉冲极有可能是在等离子体光丝中进行导引传输的。最后, 通过数值模拟获得了光丝区域内的THz本征模式, 从而验证了上述推测。

Abstract

In this paper, by investigating the terahertz(THz) waveforms emitted from different lengths of filaments via THz time-domain spectroscopy system(THz-TDS), superluminal propagation of THz wave during filamentation was observed. It implies that the refractive index of the THz wave is smaller than the unity within the filament region, and thus the THz pulse may propagate inside the filament. This hypothesis is supported by further numerical simulation, which demonstrates THz eigenmode inside the plasma filament.

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补充资料

中图分类号:O437

DOI:10.3788/irla201645.0402001

所属栏目:专家报告

基金项目:国家自然科学基金(91338116); 吉林省科技攻关项目(20150204045GX)

收稿日期:2016-03-18

修改稿日期:2016-04-07

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

刘伟伟:南开大学 现代光学研究所 光学信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300071
赵佳宇:南开大学 现代光学研究所 光学信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300071
张逸竹:中国科学院上海高等研究院, 上海 201210
王志:南开大学 现代光学研究所 光学信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300071
储蔚:中国科学院上海光学精密机械研究所 强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800
曾斌:中国科学院上海光学精密机械研究所 强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800
程亚:中国科学院上海光学精密机械研究所 强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800

联系人作者:姜会林(HLjiang@cust.edu.cn)

备注:姜会林(1945-), 男, 院士, 博士生导师, 主要从事空间光电技术、光学设计、激光通信等方面的研究。

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引用该论文

Liu Weiwei,Zhao Jiayu,Zhang Yizhu,Wang Zhi,Chu Wei,Zeng Bin,Cheng Ya. Research on superluminal propagation of terahertz wave during femtosecond laser filamentation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(4): 0402001

刘伟伟,赵佳宇,张逸竹,王志,储蔚,曾斌,程亚. 飞秒激光成丝过程中的太赫兹波超光速传输现象研究[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(4): 0402001

被引情况

【1】董 超,孙中浩,张亚春,何 湘,倪晓武,骆晓森. 激光等离子体丝阵列对10 GHz微波传输特性的影响. 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1006001--1

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