文档介绍：摘 要
本论文主要研究了基于飞秒激光的光学整流、光电导方法产生宽带太赫兹
辐射，研究了对太赫兹（THz）波的主动控制和被动调控。在 THz 产生的过程
中通过改变飞秒激光脉冲的波长和时域波形实现对 THz 波的主动控制；利用
THz 波与材料相互作用，通过对材料微观结构的设计，实现对 THz 辐射的被动
调制。主要的研究工作有以下几个方面：
（1）通过改变泵浦光的中心波长，研究了 THz 辐射的频谱与泵浦光波长之间
的依赖关系；通过对泵浦脉冲整形方法，研究了整形后的飞秒脉冲产生的 THz
波的波形。研究发现通过改变飞秒激光的振幅和相位只能有限的改变产生 THz
辐射的峰值大小，而使用波形合成方法产生的脉冲串，可以有效地实现 THz 辐
射波前的任意整形。
（2）利用铌酸锂晶体的双折射对 THz 脉冲进行了整形：o 光和 e 光的相位差和
相对振幅可以分别通过改变晶体的厚度和晶体光轴与太赫兹波偏振方向的夹角
来控制。另外，利用导电膜对宽带 THz 脉冲的抗反射现象，可以消除不需要的
回波。在时间分辨太赫兹光谱中，通过调节泵浦光强从而控制样品光激发层的
载流子浓度，进而控制样品的内反射并实现对 THz 波的整形。
（3）研究了太赫兹波段下周期金属微结构对 THz 波的调制作用，具体包括：
一维金属线栅、二维周期金属孔和二维周期金属块。在太赫兹波段下，Rayleigh
波长和经典的表面等离子体共振频率几乎是重合的，它们共同表现为透射极小。
形状共振与半波共振以及局域化表面等离子体（LSP）是统一的，同时具有波
导共振和 LSP 的性质，在 THz 波段下的透射增强效应中扮演者重要的角色。通
过改变金属薄膜微结构的周期、形状、基底等，可以有效的控制 THz 辐射的透
射。一维金属线栅、二维周期金属孔和二维周期金属块分别在 THz 偏振片、THz
带通滤波片和 THz 带阻滤波片方面具有很大的应用价值。
关键词：太赫兹，波前控制，超快过程，抗反射，透射增强
ABSTRACT
Terahertz (THz) wave generation and coherent control are major concern of this
thesis. THz wave radiation is generated through photoconductive antenna or optical
rectification methods based on femtosecond laser. The active and passive control on
broadband terahertz radiation are proposed and employed to modulate THz
wavefront syntehsis. In the process of THz wave generation, active control is
achieved by changing the wavelength and waveform of femtosecond pulse; through
the interaction between THz wave and material, passive modulation of THz radiation
can be realized by designing the microstructure of material. The main research work
is summaried as follows:
（1）The wavelegnth tunablity of THz radiation was stuided by changing th