123,123,123

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　鈮酸鋰太赫茲強(qiáng)源及其應(yīng)用系統(tǒng)介紹了超快激光泵浦鈮酸鋰晶體產(chǎn)生強(qiáng)場(chǎng)太赫茲（THz）波的相關(guān)理論、實(shí)驗(yàn)技術(shù)與應(yīng)用。全書(shū)共9章。概述了THz波的發(fā)現(xiàn)及其特點(diǎn)，引入強(qiáng)場(chǎng)THz波的概念并介紹當(dāng)前常見(jiàn)的產(chǎn)生方法；接著詳細(xì)論述了鈮酸鋰產(chǎn)生強(qiáng)場(chǎng)THz波的理論基礎(chǔ)，包括傾斜波前技術(shù)發(fā)展歷程、理論模型以及相關(guān)的計(jì)算方法等；然后介紹了鈮酸鋰強(qiáng)場(chǎng)THz波產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)技術(shù)，包括實(shí)驗(yàn)光路、激光器參數(shù)等對(duì)THz波產(chǎn)生的影響，以及強(qiáng)場(chǎng)THz波探測(cè)技術(shù)；隨后探討了強(qiáng)場(chǎng)THz非線性光譜技術(shù)，包括強(qiáng)場(chǎng)THz泵浦-THz探測(cè)技術(shù)等；還介紹了強(qiáng)場(chǎng)THz耦合的先進(jìn)非平衡態(tài)探測(cè)技術(shù)，如局域場(chǎng)增強(qiáng)技術(shù)、超快電子衍射探測(cè)技術(shù)等；介紹了強(qiáng)場(chǎng)THz技術(shù)在半導(dǎo)體材料、電子加速與操控等領(lǐng)域的應(yīng)用。本書(shū)主要面向物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的科研人員、研究生以及對(duì)THz技術(shù)感興趣的讀者。

作者簡(jiǎn)介

　　吳曉君北京航空航天大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，德國(guó)洪堡學(xué) 者，美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士（Optica Fellow），國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”青年拔尖人才，青年北京學(xué) 者。主要從事高能強(qiáng)場(chǎng)太赫茲光源輻射理論、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究工作，以第一作者或通信作者身份在Nature Photonics、Nature Communications、Advanced Materials等SCI收錄期刊發(fā)表論文70余篇，在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)會(huì)議做大會(huì)報(bào)告40余次。獲得國(guó)際紅外毫米波太赫茲大會(huì)首個(gè)女科學(xué)家獎(jiǎng)、第一屆超快科學(xué)全球女科學(xué)家獎(jiǎng)、第一屆中國(guó)科技青年論壇一等獎(jiǎng)和總論壇最高獎(jiǎng)“科技新星獎(jiǎng)”等榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì)。

圖書(shū)目錄

第1 章強(qiáng)場(chǎng)THz 波簡(jiǎn)介 1
1.1 THz 波 1
1.1.1 從紅外探測(cè)到THz 波的發(fā)現(xiàn).1
1.1.2 THz 波在電磁頻譜中的位置4
1.1.3 THz 波的特點(diǎn).5
1.2 強(qiáng)場(chǎng)THz 波 6
1.2.1 強(qiáng)場(chǎng)THz 波的定義與特點(diǎn)6
1.2.2 強(qiáng)場(chǎng)THz 波的應(yīng)用.7
本章小結(jié) 8
參考文獻(xiàn) 8

第2 章基于超快激光泵浦的強(qiáng)場(chǎng)THz 波產(chǎn)生. 11
2.1 基于超快激光泵浦非線性晶體產(chǎn)生強(qiáng)場(chǎng)THz 波. 14
2.2 飛秒激光誘導(dǎo)等離子體的THz 波產(chǎn)生 15
2.2.1 氣體等離子體產(chǎn)生強(qiáng)場(chǎng)THz 波.16
2.2.2 液體等離子體產(chǎn)生強(qiáng)場(chǎng)THz 波.22
2.2.3 固體等離子體產(chǎn)生強(qiáng)場(chǎng)THz 波.24
2.3 金屬絲等離子體產(chǎn)生強(qiáng)場(chǎng)THz 波. 30
2.4 飛秒激光泵浦磁性材料及其異質(zhì)結(jié)產(chǎn)生強(qiáng)場(chǎng)THz 波 31
本章小結(jié) 35
參考文獻(xiàn) 36

第3 章鈮酸鋰強(qiáng)場(chǎng)THz 波產(chǎn)生理論 38
3.1 傾斜波前技術(shù)發(fā)展歷程 38
3.1.1 光學(xué)整流機(jī)制38
3.1.2 傾斜波前理論的提出38
3.2 傾斜波前理論基礎(chǔ) 40
3.2.1 理論模型需考慮的關(guān)鍵因素41
3.2.2 電磁理論基礎(chǔ)42
3.2.3 波束傳輸法和鈮酸鋰傾斜波前技術(shù)的理論模型.49
3.2.4 分離變量法53
本章小結(jié) 56
參考文獻(xiàn) 57

第4 章鈮酸鋰強(qiáng)場(chǎng)THz 波產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)技術(shù) 59
4.1 鈮酸鋰傾斜波前光路. 59
4.1.1 典型的傾斜波前光路59
4.1.2 接觸光柵法傾斜波前光路59
4.1.3 非鈮酸鋰傾斜波前光路.66
4.2 激光器參數(shù)對(duì)強(qiáng)場(chǎng)THz 波產(chǎn)生的影響 71
4.2.1 中心波長(zhǎng).72
4.2.2 脈沖寬度.72
4.2.3 功率密度.74
4.3 傾斜波前元件對(duì)強(qiáng)場(chǎng)THz 波產(chǎn)生的影響. 75
4.3.1 光柵76
4.3.2 臺(tái)階鏡77
4.4 成像系統(tǒng)對(duì)強(qiáng)場(chǎng)THz 波產(chǎn)生的影響 87
4.5 晶體參數(shù)對(duì)強(qiáng)場(chǎng)THz 波產(chǎn)生的影響 88
4.5.1 鈮酸鋰晶體摻雜濃度88
4.5.2 鈮酸鋰晶體溫度.90
4.6 鈮酸鋰多周期強(qiáng)場(chǎng)THz 波的產(chǎn)生. 95
本章小結(jié). 102
參考文獻(xiàn). 102

第5 章強(qiáng)場(chǎng)THz 波探測(cè)技術(shù) 104
5.1 直接能量探測(cè)器. 104
5.1.1 熱釋電探測(cè)器104
5.1.2 戈萊探測(cè)器.105
5.1.3 發(fā)光二極管強(qiáng)場(chǎng)THz 波探測(cè)器.106
5.2 強(qiáng)場(chǎng)THz 光斑質(zhì)量診斷方法111
5.2.1 熱釋電陣列相機(jī)112
5.2.2 液晶片探測(cè)THz 光斑112
5.2.3 熱敏紙?zhí)綔y(cè)THz 光斑113
5.2.4 強(qiáng)場(chǎng)THz 發(fā)光二極管相機(jī).114
5.3 強(qiáng)場(chǎng)THz 波形診斷技術(shù) 115
5.3.1 強(qiáng)場(chǎng)THz 電光取樣技術(shù)115
5.3.2 單發(fā)測(cè)量技術(shù)116
5.4 磁場(chǎng)分量探測(cè) 118
5.4.1 磁場(chǎng)分量探測(cè)原理118
5.4.2 探測(cè)結(jié)果表征119
本章小結(jié). 120
參考文獻(xiàn). 120

第6 章強(qiáng)場(chǎng)THz 非線性光譜技術(shù). 122
6.1 強(qiáng)場(chǎng)THz 非線性光譜技術(shù)簡(jiǎn)介 122
6.1.1 技術(shù)內(nèi)涵. 122
6.1.2 研究范疇. 123
6.1.3 幾何光路. 123
6.2 強(qiáng)場(chǎng)THz 泵浦-THz 探測(cè)技術(shù) 124
6.2.1 典型光路介紹 124
6.2.2 數(shù)據(jù)采集原理 125
6.2.3 數(shù)據(jù)處理技術(shù) 126
6.2.4 應(yīng)用實(shí)例. 126
6.3 強(qiáng)場(chǎng)THz 泵浦-光克爾效應(yīng)探測(cè)技術(shù) 128
6.3.1 典型光路介紹 128
6.3.2 數(shù)據(jù)采集原理 129
6.3.3 數(shù)據(jù)處理技術(shù) 129
6.3.4 應(yīng)用實(shí)例. 130
6.4 二維強(qiáng)場(chǎng)THz 非線性光譜技術(shù) 130
6.4.1 典型光路介紹 131
6.4.2 數(shù)據(jù)采集原理 132
6.4.3 數(shù)據(jù)處理技術(shù)133
6.4.4 應(yīng)用實(shí)例133
6.5 光泵浦-強(qiáng)弱THz 交替探測(cè)光譜技術(shù) 136
6.5.1 典型光路介紹136
6.5.2 數(shù)據(jù)采集方法137
6.5.3 數(shù)據(jù)處理技術(shù)138
本章小結(jié). 138
參考文獻(xiàn). 138

第7 章強(qiáng)場(chǎng)THz 耦合的先進(jìn)非平衡態(tài)探測(cè)技術(shù). 140
7.1 研究背景及意義. 140
7.2 利用強(qiáng)場(chǎng)THz 耦合微納結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)局域場(chǎng)增強(qiáng) 142
7.2.1 共振增強(qiáng)非線性THz 超表面143
7.2.2 非共振增強(qiáng)非線性THz 超表面.145
7.2.3 THz 量子隧穿效應(yīng)在金納米結(jié)構(gòu)中的研究.148
7.3 強(qiáng)場(chǎng)THz 耦合角分辨光電子譜 149
7.4 強(qiáng)場(chǎng)THz 耦合超快電子衍射探測(cè)技術(shù) 151
7.4.1 技術(shù)原理152
7.4.2 應(yīng)用實(shí)例152
7.5 強(qiáng)場(chǎng)THz 耦合超快X 射線衍射探測(cè)技術(shù). 155
7.5.1 技術(shù)原理155
7.5.2 應(yīng)用實(shí)例156
本章小結(jié). 158
參考文獻(xiàn). 159

第8 章強(qiáng)場(chǎng)THz 技術(shù)在半導(dǎo)體材料中的應(yīng)用 161
8.1 強(qiáng)場(chǎng)THz 脈沖誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料碰撞電離 161
8.1.1 強(qiáng)場(chǎng)THz 脈沖誘導(dǎo)Si 碰撞電離161
8.1.2 強(qiáng)場(chǎng)THz 脈沖誘導(dǎo)InAs 碰撞電離165
8.2 強(qiáng)場(chǎng)THz 脈沖誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料谷間散射 168
8.2.1 強(qiáng)場(chǎng)THz 脈沖誘導(dǎo)GaAs 谷間散射169
8.2.2 強(qiáng)場(chǎng)THz 脈沖誘導(dǎo)Si 谷間散射170
8.2.3 強(qiáng)場(chǎng)THz 脈沖誘導(dǎo)InAs 谷間散射. 173
本章小結(jié). 176
參考文獻(xiàn). 176

第9 章強(qiáng)場(chǎng)THz 波在電子加速與操控中的應(yīng)用. 178
9.1 粒子加速器簡(jiǎn)介. 178
9.1.1 粒子加速器發(fā)展歷程 179
9.1.2 THz 電子加速原理 182
9.1.3 THz 電子加速仿真理論 185
9.2 強(qiáng)場(chǎng)THz 電子槍 189
9.2.1 THz 電子槍簡(jiǎn)介. 189
9.2.2 THz 電子槍實(shí)例. 190
9.3 強(qiáng)場(chǎng)THz 電子加速器. 196
9.3.1 單級(jí)THz 電子加速器 196
9.3.2 THz 級(jí)聯(lián)電子加速器 199
9.4 強(qiáng)場(chǎng)THz 電子脈沖壓縮與操控技術(shù). 201
9.4.1 強(qiáng)場(chǎng)THz 電子脈沖壓縮技術(shù) 202
9.4.2 強(qiáng)場(chǎng)THz 電子脈沖多維操控 203
9.5 基于THz 電子加速器的小型化X 射線源. 205
9.5.1 小型化X 射線源發(fā)展歷程 205
9.5.2 全光THz 電子加速概念. 208
本章小結(jié). 208
參考文獻(xiàn). 209