近日，在中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室在新一代超強超短激光綜合實驗裝置上開展的超強太赫茲（Terahertz，THz）脈沖實驗取得重要進展，以“Generation of 13.9-mJ Terahertz Radiation from Lithium Niobate Materials”為題在線發(fā)表于Advanced Materials。該成果由北京航空航天大學(xué)和上海光機所強場激光物理國家重點實驗室，在張江實驗室支持下協(xié)同中科院物理所、上�？萍即髮W(xué)等單位合作完成，在新一代超強超短激光綜合實驗裝置上實現(xiàn)了基于鈮酸鋰晶體的超強THz脈沖的能量新紀錄13.9mJ。

研究團隊利用超強超短激光輸出的30fs，1.2焦耳脈沖激光，基于傾斜波前技術(shù)，實驗驗證了低溫冷卻鈮酸鋰晶體可產(chǎn)生單周期13.9mJ極端強度THz脈沖，從800nm激光到THz的能量轉(zhuǎn)換效率為1.2%，聚焦峰值電場強度約為7.5MV/cm。實驗還表明，室溫條件下，450mJ的泵浦激光可產(chǎn)生單脈沖能量為1.1mJ的THz脈沖，并觀察到泵浦激光的自相位調(diào)制效應(yīng)會導(dǎo)致晶體中的THz增益飽和。這項研究為基于鈮酸鋰晶體的亞焦耳級THz產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)，并將激發(fā)極端強場太赫茲科學(xué)和應(yīng)用領(lǐng)域的更多創(chuàng)新。

圖1.基于上海光機所新一代超強超短激光綜合實驗裝置的鈮酸鋰太赫茲強源產(chǎn)生光路示意圖。

圖2.鈮酸鋰太赫茲強源單脈沖能量半個世紀的提升歷程。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202208947