太赫茲波通常指頻率處于0.1THz到10THz的電磁波。由于波段獨特，太赫茲波在多各領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力，但如何產(chǎn)生可調(diào)諧的強太赫茲輻射源是一個長期存在的難題。近三十年的研究表明，等離子體可以把強激光轉(zhuǎn)化成強太赫茲輻射源。其中，2000年提出的“雙色場方案”，由于轉(zhuǎn)換效率高和技術(shù)簡單等優(yōu)點，得到最為廣泛的關(guān)注。在雙色場方案中，一束常規(guī)的800nm激光穿過一塊倍頻晶體產(chǎn)生的400nm激光，后者與剩余的800nm激光混合，在大氣中就能產(chǎn)生MV/cm的強太赫茲波。該方案自提出以來，其物理機制一直存在著爭議，存在等離子體電流模型和非線性光學(xué)的多波混頻兩種不同的理論模型。同時，在所有的實驗中，兩束模型的激光波長比始終固定在2:1，是否能夠?qū)⑵渫茝V至其它波長比尚不清晰。 ,?}TSJKC  
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　　中國科學(xué)院物理研究所、北京凝聚態(tài)物理國家研究中心光物理重點實驗室L05組王偉民、李玉同和上海交通大學(xué)盛政明等人針對以上問題進行了理論和實驗研究。2013年，他們首次從理論上預(yù)測了雙色場方案可以推廣到4:1、6:1等波長比。2017年，他們后續(xù)的理論工作進一步預(yù)測雙色場方案可以推廣到波長比為2n:1、(n+0.5):1系列（n為正整數(shù)）。基于上述理論工作，王偉民與首都師范大學(xué)張亮亮、張巖實驗團隊合作，首次在實驗上證實了理論預(yù)測，演示了雙色場方案在波長比為4:1和3:2時，也能夠有效地產(chǎn)生太赫茲波。實驗上還觀察到，太赫茲波的偏振可以通過旋轉(zhuǎn)較長波長激光的偏振進行調(diào)節(jié)，但是旋轉(zhuǎn)較短波長激光的偏振時，該偏振調(diào)節(jié)方法失效；取不同的激光波長比時，太赫茲波能量滿足相似的定標(biāo)率。這些現(xiàn)象與多波混頻理論模型給出的關(guān)于介電張量對稱性、不同波長比條件下太赫茲波能量具有不同的定標(biāo)率等預(yù)測相矛盾。相反地，以上兩個實驗結(jié)果與王偉民等人的等離子體電流模型結(jié)果一致：太赫茲波橢圓偏振率正比于(λ長/λ短)4；在不同波長比條件下，太赫茲波能量滿足相似的定標(biāo)率，并在激光強度比較低的情況下滿足線性定標(biāo)率。該系列工作進一步證實了其物理機制應(yīng)主要歸結(jié)為等離子體電流模型，對基于“雙色場方案”的太赫茲輻射產(chǎn)生和調(diào)控具有重要指導(dǎo)意義。 .]" o-(gB  
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　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Phys. Rev. Lett.和Phys. Rev. A/E上。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委、國家重點基礎(chǔ)研究計劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、教育部激光聚變科學(xué)與應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心等的資助。 TZ/u"' ZS  
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