作者单位
摘要
首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室, 北京 100048
最新的实验研究表明通过激光激发液体诱导等离子体可产生宽带太赫兹波, 且液体作为太赫兹波辐射源具有独特的性质。液体具有与固体相当的物质密度, 激光在一定区域内与分子的相互作用比气体多三个数量级; 而与固体相比, 液体的流动性使得每一个激光脉冲可与目标物液体靶的新区域相互作用。这些特性使得液体在高能量密度等离子体的研究中具有广阔的前景, 甚至有可能成为下一代太赫兹波辐射源。本文全面综述了液体的流体状态和种类、激光入射位置和角度、脉冲持续时间以及脉冲能量等因素对产生太赫兹波的影响。
非线性光学 太赫兹波源 液体 等离子体 光致电离 nonlinear optics terahertz source liquid plasma laser-induce ionization 
量子电子学报
2023, 40(2): 164
作者单位
摘要
太赫兹研究中心, 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
作为生活中最常见的液体,液态水在学术研究中具有重要的地位。但由于水对太赫兹辐射具有极大的吸收系数,长期以来它并不被视为一种合适的太赫兹辐射源。不过近年来已经有研究团队在实验上证实了飞秒激光激励液态水产生太赫兹波的可行性,并且针对这一现象机制的相关理论模型也已被提出。由此可见,对该领域的现有研究成果进行总结,对水乃至其他液体作为辐射源产生太赫兹波的研究是具有重要意义的。对液态水中太赫兹波产生这一研究领域近些年的发展进行概述,包括两种不同的液态水辐射源系统方案的实验设计、与产生的太赫兹波能量有关的因素、相关理论模型的设计思路。最后结合自身理解与当前的研究成果,对这一领域的未来发展方向进行展望。
太赫兹技术 非线性光学 液态水 光致电离 太赫兹波产生 飞秒激光 
中国激光
2021, 48(19): 1914001
作者单位
摘要
天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
通过求解密度泛函理论中的含时科恩-沈(TDKS)方程,对Ne原子光电离过程进行了数值模拟,发现了在高强度极紫外(XUV)激光脉冲作用下的三重动量相关(TMC)现象。计算结果显示了不同轨道电子具有不同电离特性,发现对于高强度XUV激光脉冲,Ne原子p轨道电子的电离主要发生在沿着轨道纵向的方向上。通过计算各轨道电子的动量分量,发现轨道电子的平行动量相互关联,垂直动量也相互关联,但平行动量和垂直动量之间并不关联。这些相互关联的关系可以由轨道形状、轨道朝向和激光偏振来解释。模拟结果显示了内层轨道电子也可以发生显著电离现象。
物理光学 光致电离 三重动量相关 含时密度泛函 极紫外激光 
激光与光电子学进展
2016, 53(6): 062601
作者单位
摘要
1 中国科学院 光电研究院, 北京 100094
2 中国科学院大学, 北京 100049
基于约化电子数密度增长速率方程,建立了熔石英导带电子数密度随脉冲持续时间变化的模型。利用电子数临界密度这一概念,得到了150 fs~10 ps脉宽下,熔石英激光损伤阈值范围。分析表明,5~10 ps,雪崩电离仍然起主要作用,而光致电离提供的初始电子使雪崩电离不再依赖材料原有的初始电子; 当脉宽减小到约为4 ps时,光致电离与雪崩电离作用相等; 之后,光致电离起主要作用。通过仿真出的损伤阈值拟合,得到了该脉宽区间下新的脉宽定律: 熔石英的损伤阈值正比于脉宽的0.38次方; 考虑温度对熔石英损伤阈值的影响,熔石英的损伤阈值正比于脉宽的0.34次方。
激光损伤阈值 脉宽定律 超短脉冲 雪崩电离 光致电离 laser damage threshold pulse width law ultrashort pulse avalanche ionization photoionization 
强激光与粒子束
2015, 27(4): 041002
作者单位
摘要
1 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
2 中国工程物理研究院 研究生部, 北京 100088
基于Pokker-Planck方程, 建立一个描述短脉冲激光作用下电介质材料中导带电子能量分布随时间变化的模型, 用数值方法计算电子能量分布与电子数密度随时间的演化过程, 根据临界等离子体密度准则得到了不同激光脉冲宽度和波长下电介质材料(以SiO2为例)的破坏阈值。结果发现, 尽管激光波长通过3种途径对材料破坏阈值的确定产生影响, 但三者的共同作用导致在激光波长分别为1 060, 800, 532 nm时材料破坏阈值随脉宽变化曲线十分接近。讨论了碰撞电离、光致电离两种机制对材料激光破坏分别所起的作用: 当激光脉宽大于1 ps时, 碰撞电离对材料的破坏起主要作用; 当激光脉宽小于1 ps时, 光致电离对破坏阈值的影响越来越明显, 但是碰撞电离仍然不可忽略, 碰撞电离与光致电离同时起重要作用。
短脉冲激光 Fokker-Planck方程 碰撞电离 光致电离 破坏阈值 short-pulse laser Fokker-Planck equation impact ionization photoionization damage threshold 
强激光与粒子束
2011, 23(2): 334
刘鸿 1,2,*阮成礼 1
作者单位
摘要
1 电子科技大学物理电子学院, 四川 成都 610054
2 成都大学电子信息工程学院, 四川 成都 610106
研究了光致电离在高增益本征砷化镓(GaAs)光导开关(PCSS)中的效应。在高增益本征砷化镓光导开关中,各级流注发展由三个过程组成:光致电离、畴电子崩(DEA)和载流子碰撞电离雪崩生长。光致电离在本征砷化镓绝缘区中产生局部高载流子密度区域,提供了允许畴存在的局域环境。光致电离包括激光触发和流注的复合辐射两种情形。分析了光导开关的最优触发激光条件。通过计算机数值模拟,计算了在距离流注表面y≤30 μm的范围内,平均光生载流子密度n(t=0)乘以该局域的特征尺度满足偶极畴成核条件:n(t=0)·y>1012 cm-2;探讨了流注的复合辐射在流注周围产生非平衡载流子的规律;发现了触发区域沿电场方向的长度阈值LEC,触发区域的特征长度LE必须满足条件:LE≥LEC。
光电子学 光致电离效应 数值模拟 饱和值现象 空间阈值 最优激光触发 
光学学报
2009, 29(2): 496
作者单位
摘要
北京应用物理与计算数学研究所,北京100088
从电子密度速率方程出发,建立短脉冲激光辐照下SiO2材料中导带电子增长简化模型,计算了SiO2中光致电离速率和电子雪崩速率,得到SiO2激光损伤阈值与脉冲宽度的关系,计算分析了光致电离和碰撞电离两种电离机制在导带电子累积过程中的不同作用.结果表明:脉冲较长,碰撞电离几乎能提供全部的导带电子,激光损伤阈值与脉宽的0.5次方成正比;脉冲较短时,导带电子主要由碰撞电离产生,光致电离提供碰撞电离的初始电子,激光损伤阈值随着脉宽的减小,先增加后减小.
碰撞电离 光致电离 激光损伤 阈值 
强激光与粒子束
2007, 19(11): 1771
作者单位
摘要
1 中山大学光电材料与技术国家重点实验室, 广州 510275
2 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
利用10倍的显微物镜将近红外飞秒激光脉冲汇聚到宽带隙半导体材料6H SiC的前表面,研究样品的烧蚀及诱导微细结构。用扫描电镜(Scanning electron microscope, SEM)及光学显微镜测量烧蚀斑。利用烧蚀面积与激光脉冲能量的关系确定SiC的烧蚀阈值。给出了SiC样品的烧蚀阈值与飞秒激光波长的依赖关系。实验结果表明,可见光区随波长增加,烧蚀阈值从0.29 J/cm2增加到0.67 J/cm2;而在近红外区,SiC的烧蚀阈值为0.70 J/cm2左右,基本上不随激光波长变化而改变。结合计算结果,可以认为在飞秒激光烧蚀SiC的过程中,在近红外区,光致电离和碰撞电离均起到了重要的作用;而在可见光区,光致电离的作用相对大一些。
超快光学 烧蚀阈值 微加工 飞秒激光 光致电离 碰撞电离 
光学学报
2006, 26(3): 467
作者单位
摘要
陕西师范大学物理系, 西安 710062
详细描述了液态水光学击穿现象并且对该效应的机理做了初步探讨。
光学击穿效应 多光子光致电离 穴蚀效应 
中国激光
1995, 22(5): 373
作者单位
摘要
1 天津大学物理系
2 天津大学水资源和港湾工程系
用337nm、380nm和510nm脉冲激光照射着色NaF和NaF:Mg++晶体,皆能产生大量F2+心.在照射过的NaF:Mg++晶体中,观测到了F2+ 心向(F2+)*心的转型现象.
光致电离 NaF和NaF:Mg++晶体 F2+和(F2+)色心 
光学学报
1990, 10(1): 25

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