[发明专利]一种共线圆偏振长波双色场产生太赫兹波的装置及方法

权利要求书

1.一种共线圆偏振长波双色场产生太赫兹波的装置，其特征在于，所述装置包括：长波长飞秒激光系统、倍频单元、偏振调整单元及相位延迟单元；

所述长波长飞秒激光系统用于提供线偏振的超短脉冲，并将所述超短脉冲传输至所述倍频单元；

所述倍频单元用于将入射的一部分所述超短脉冲进行倍频转换，得到线偏振的二次谐波，并将所述二次谐波及剩余的另一部分所述超短脉冲传输至所述偏振调整单元；

所述偏振调整单元用于将入射的线偏振的所述超短脉冲及所述二次谐波调整为圆偏振超短脉冲及圆偏振二次谐波，并将所述圆偏振超短脉冲及所述圆偏振二次谐波传输至所述相位延迟单元；

所述相位延迟单元用于调节入射的所述圆偏振超短脉冲及所述圆偏振二次谐波之间的相位差，使得出射的所述圆偏振超短脉冲及所述圆偏振二次谐波聚焦产生辐射出太赫兹波的等离子体。

2.如权利要求1所述一种共线圆偏振长波双色场产生太赫兹波的装置，其特征在于，所述长波长飞秒激光系统为波长大于1500nm的激光系统，所述超短脉冲的波长大于1500nm。

3.如权利要求1所述一种共线圆偏振长波双色场产生太赫兹波的装置，其特征在于，所述装置还包括：聚焦单元；

所述聚焦单元用于对所述长波长飞秒激光系统发射的所述超短脉冲进行聚焦，并将聚焦后的所述超短脉冲传输至所述倍频单元。

4.如权利要求1所述一种共线圆偏振长波双色场产生太赫兹波的装置，其特征在于，所述倍频单元将所述的入射超短脉冲部分转化为线偏振的二次谐波。

5.如权利要求1所述一种共线圆偏振长波双色场产生太赫兹波的装置，其特征在于，所述偏振调整单元包括：基波宽带半波片、二次谐波宽带1/4波片及基波宽带1/4波片；

所述基波宽带半波片用于接收入射的线偏振的所述超短脉冲及所述二次谐波，且将所述超短脉冲的线偏振方向调整45°，使得所述超短脉冲与所述二次谐波的线偏振方向成45°，并传输至所述二次谐波宽带1/4波片；

所述二次谐波宽带1/4波片用于接收入射的所述超短脉冲及所述二次谐波，并将所述二次谐波进行圆偏振处理，且保持所述超短脉冲的偏振方向，并将处理后的圆偏振二次谐波及所述超短脉冲传输至所述基波宽带1/4波片；

所述基波带宽1/4波片用于将线偏振的所述超短脉冲进行圆偏振处理，及将所述圆偏振二次谐波的旋转方向反向，以将得到的圆偏振超短脉冲及所述圆偏振二次谐波传输至所述相位延迟单元。

6.如权利要求2所述一种共线圆偏振长波双色场产生太赫兹波的装置，其特征在于，所述相位延迟单元包含第一楔片及第二楔片，所述第一楔片与所述第二楔片的制作材料与楔角均相同，并相对平行放置；

所述第二楔片用于配合所述第一楔片将所述圆偏振超短脉冲及所述圆偏振二次谐波进行相位调整，并透射可聚焦的圆偏振双色场泵浦光，使得所述圆偏振双色场泵浦光聚焦产生等离子体，并辐射出所述太赫兹波。

7.一种共线圆偏振长波双色场产生太赫兹波的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

控制长波长飞秒激光系统输出线偏振的超短脉冲，并将所述超短脉冲传输至倍频单元；

控制所述倍频单元将入射的一部分所述超短脉冲进行倍频转换，得到线偏振的二次谐波，并将所述二次谐波及剩余的另一部分所述超短脉冲传输至偏振调整单元；

控制所述偏振调整单元将入射的线偏振的所述超短脉冲及所述二次谐波调整为圆偏振超短脉冲及圆偏振二次谐波，并将所述圆偏振超短脉冲及所述圆偏振二次谐波传输至相位延迟单元；

控制所述相位延迟单元调节入射的所述圆偏振超短脉冲及所述圆偏振二次谐波之间的相位差，使得透射的所述圆偏振超短脉冲及所述圆偏振二次谐波聚焦产生辐射出太赫兹波的等离子体。