Intense terahertz radiation: generation and application  

Yan ZHANG, Kaixuan LI, Huan ZHAO

2021, 14(1): 4-36.https://doi.org/10.1007/s12200-020-1052-9

太赫兹辐射（频率范围0.1-30 THz）位于微波和红外波段之间。由于具有低光子能量、在非极性材料中无吸收以及涵盖有机和无机大分子的振动和旋转模式等独特的特性，太赫兹辐射在制药、汽车、生物成像等领域都有广泛的应用。随着对基本物理认识的显著增长，可见和中红外激光脉冲与物质的非线性相互作用已经可以用来有效地产生强太赫兹辐射，这让研究者意识到太赫兹辐射反过来又可以作为探索这些波长下物质特性的工具，探索强太赫兹辐射下材料的非线性及其他特性，研究材料的动态非线性输运现象和激发模式的非线性相互作用也将成为可能。

强场太赫兹辐射为操纵和控制复杂的凝聚态系统提供了一个强大的工具。本篇综述概述了强场太赫兹辐射的产生、探测和应用方面的研究进展。回顾了基于钛蓝宝石激光器的台式强场太赫兹源，比较了各种强场太赫兹产生方法的特点和优缺点。总结了相干太赫兹检测方法，并分析了它们在强场太赫兹检测中的局限性。介绍了强场太赫兹辐射在光谱检测、非线性效应和相干磁振子开关等方面的应用。最后对强场太赫兹辐射的产生和应用进行了简短的展望。

张岩，首都师范大学教授，太赫兹光电子学教育部重点实验室副主任。北京市超材料与器件重点实验室主任，中国物理学会光物理委员会委员，中国仪器仪表学会光机电技术与系统集成分会理事，中国仪器仪表学会图像科学与工程分会理事，美国光学学会会士（OSA fellow）。1999年毕业于中国科学院物理研究所，先后获得日本学术振兴会博士后基金和德国洪堡基金资助，在日本山形大学和德国斯图加特大学工作。获得北京市科技新星、教育部新世纪优秀人才，北京市长城学者，北京市百千万人才以及北京市高创人才项目的资助。主要从事太赫兹波谱与成像，太赫兹超构表面以及强场太赫兹产生和应用研究，在Nature Photonics, Nature Communications, Phys. Rev. Lett.等杂志上发表论文 260余篇，SCI引用5200余次。主持和参加包括973课题，863课题以及国家自然科学基金等项目20余项。荣获中国产学研创新成果奖。

首都师范大学张岩课题组，主要从事太赫兹波谱与成像、太赫兹波段超构表面以及强场太赫兹产生和应用研究。课题组搭建了国内第一套太赫兹焦平面成像系统，可以实现对太赫兹光场振幅、相位以及各种偏振态的表征。在超构表面方面，课题组提出了自己的设计算法，设计并制备了太赫兹波段的超构表面透镜，全息图，波长复用、偏振复用等器件，并开发了动态可调的超构表面器件。

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Frontiers of Optoelectronics (FOE)期刊是由教育部主管、高等教育出版社出版、德国施普林格（Springer）出版公司海外发行的Frontiers系列英文学术期刊之一，以网络版和印刷版两种形式出版。由北京大学龚旗煌院士、华中科技大学张新亮教授共同担任主编。

其宗旨是介绍国际光电子领域最新研究成果和前沿进展，并致力成为本领域内研究人员与国内外同行进行快速学术交流的重要信息平台。该刊的联合主办单位是高等教育出版社、华中科技大学和中国光学学会，承办单位是武汉光电国家研究中心。FOE期刊已被Emerging Sources Citation Index (ESCI), Ei Compendex, SCOPUS, INSPEC, Google Scholar, CSA, Chinese Science Citation Database (CSCD), OCLC, SCImago, Summon by ProQuest等收录。2019年入选中国科技期刊卓越行动计划梯队期刊项目。