【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太赫兹光学仪器领域，具体涉及一种基于横向相位整形的太赫兹涡旋辐射产生装置。
技术介绍
1、太赫兹波是频率高于微波、低于可见光的电磁波，具有宽带性、高分辨性、低能性、高穿透性、瞬态性等优越特性，在前沿科学研究领域和工业
都具有重要的应用价值。近年来，太赫兹波产生技术在前沿科学研究领域起着愈加重要的作用，是进行电荷载波动力学、材料超导态的激发、相干声子动力学、全光电子束加速、生物分子结构动力学、量子物态调控等研究的关键技术。
2、携带轨道角动量的光束又称涡旋光，由于其沿传播轴的离散方位角相位而引起了广泛的科学关注。在涡旋光中，相位可以表示为，其中为方位角，为拓扑电荷数，拓扑电荷数是描述涡旋光扭摆程度的重要指标。近年来，涡旋光快速发展，其涡旋场中光子轨道角动量对原子、分子、胶体颗粒等物质的传递，可实现对微观粒子的亚接触、无损伤的操纵；同时，涡旋光束因其具有的拓扑电荷数，在射频及量子保密通信等领域也具有重要的潜在应用价值。与传统光通信相比，携带轨道角动量的光束具有新的自由度，使得轨道角动量在频谱利用率等方面具有独
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1.一种基于横向相位整形的太赫兹涡旋辐射产生装置，其特征在于，包括沿电子束的传输轴依次排布且位于同一水平面的一注入器（1）、一激光电子束调制系统（2）和一太赫兹辐射段（3）；以及一飞秒激光系统，其包括沿着光路走向依次排布且与电子束传输轴平行的飞秒激光器（4）、第一分束片（5）和第一反射镜（6），所述第一分束片（5）设置为将来自飞秒激光器（4）的飞秒高斯激光脉冲分为第一路飞秒高斯激光（41）和第二路飞秒高斯激光（42），所述第一路飞秒高斯激光（41）和注入器（1）沿第一路飞秒高斯激光（41）的光路走向依次排布，且所述第一反射镜（6）、脉冲展宽与分束系统（7）、激光电子束...
【技术特征摘要】
1.一种基于横向相位整形的太赫兹涡旋辐射产生装置，其特征在于，包括沿电子束的传输轴依次排布且位于同一水平面的一注入器（1）、一激光电子束调制系统（2）和一太赫兹辐射段（3）；以及一飞秒激光系统，其包括沿着光路走向依次排布且与电子束传输轴平行的飞秒激光器（4）、第一分束片（5）和第一反射镜（6），所述第一分束片（5）设置为将来自飞秒激光器（4）的飞秒高斯激光脉冲分为第一路飞秒高斯激光（41）和第二路飞秒高斯激光（42），所述第一路飞秒高斯激光（41）和注入器（1）沿第一路飞秒高斯激光（41）的光路走向依次排布，且所述第一反射镜（6）、脉冲展宽与分束系统（7）、激光电子束调制系统（2）沿第二路飞秒高斯激光（42）的光路走向依次排布。
2.根据权利要求1所述的基于横向相位整形的太赫兹涡旋辐射产生装置，其特征在于，所述注入器（1）在收到第一路飞秒高斯激光（41）时产生电子束；所述脉冲展宽与分束系统（7）在收到被第一反射镜（6）反射的第二路飞秒高斯激光（42）而产生具有可变轨道角动量的太赫兹波段的涡旋拍频激光（44）；所述激光电子束调制系统（2）利用所述涡旋拍频激光（44）实现对电子束的能量调制和密度调制，得到螺旋电子束；太赫兹辐射段（3）利用螺旋电子束来产生太赫兹涡旋辐射。
3.根据权利要求2所述的基于横向相位整形的太赫兹涡旋辐射产生装置，其特征在于，所述飞秒激光器（4）设置为产生30至200飞秒可调的高斯激光脉冲；所述注入器（1）为光阴极注入器，包括光阴极电子枪和下游的s波段或x波段的加速结构，且在所述注入器（1）出口处的电子束的能量在100至150兆电子伏特之间可调。
4.根据权利要求2所述的基于横向相位整形的太赫兹涡旋辐射产生装置，其特征在于，所述脉冲展宽与分束系统（7）包括沿第二路飞秒高斯激光（42）所在的第一光路依次排布的脉冲展宽器（71）、四分之一玻片（72）、第二分束片（73）、可调延时器（74）和第一合束片（75），以及沿第二光路依次排布的所述的第二分束片（73）、第二反射镜（76）、螺旋相位板（7...
【专利技术属性】
技术研发人员：康尹，张开庆，冯超，周致楷，尹唯一，程宇鑫，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：
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