前言

太赫兹（THz）频段位于微波与红外波段之间，其独特的性质和潜在的应用价值引起了广泛关注。THz技术在通信、传感、成像、生物医学等领域展现出了重要的应用前景，有望为科技进步和社会发展带来革命性的影响。然而，当前THz技术的发展仍面临着诸多难题与挑战，其中，THz强源的缺乏是制约其应用的关键因素之一。

为了推动THz技术的快速发展，深入研究强场THz波的产生、探测和应用具有重要的科学意义和实用价值。本书系统地介绍超快激光泵浦铌酸锂晶体产生强场THz波的相关理论、实验技术与应用，旨在为相关领域的研究人员提供有益参考。

本书的写作背景源于各领域对强场THz波的迫切需求以及铌酸锂晶体的潜在应用价值。铌酸锂晶体具有非线性系数大、制造工艺成熟、破坏阈值高等优点，通过倾斜波前技术有望实现高能强场THz波的产生。然而，目前对于铌酸锂强场THz波产生的理论研究仍处于初步阶段，实验技术需要进一步优化和完善。因此，深入研究铌酸锂倾斜波前技术，提高THz波的产生效率、光束质量和稳定性，对于推动THz技术的发展具有重要意义。

内容安排上，本书共分为9章。第1章主要介绍了强场THz波，为后续各章内容奠定了基础。第2章主要介绍了基于超快激光泵浦的强场THz波产生方法。第3章针对高产生效率、高光束质量、高稳定性的THz强源严重缺乏的国内外现状，基于飞秒激光与铌酸锂相互作用机理，聚焦铌酸锂倾斜波前技术产生强场THz波的理论，分析了铌酸锂THz强源辐射效率饱和机理，为后续更高能量THz强源的研制与应用奠定基础。第4章从典型的倾斜波前光路构成出发，介绍采用传统光栅实现的倾斜波前光路以及接触光栅法实现的倾斜波前光路等，并介绍激光器参数、倾斜波前元件、成像系统、晶体参数等对强场THz波产生的影响。第5章介绍了强场THz波探测技术，包括直接能量探测器、强场THz光斑质量诊断方法和波形诊断技术等内容。第6章探讨了强场THz非线性光谱技术，包括强场THz泵浦-THz探测技术等，为研究物质的非线性响应和物态调控提供了有力工具。第7章介绍了强场THz耦合的先进非平衡态探测技术，拓展了THz技术在微观尺度上的应用。第8章阐述了强场THz技术在半导体材料中的应用，包括对半导体材料的能带结构、载流子动力学等的研究，为半导体器件的设计和优化提供了新的思路。第9章介绍了强场THz波在电子加速与操控中的应用，包括对电子的加速、偏转等的研究，为新型加速器的设计和发展提供了理论基础。

本书的撰写过程得到了团队学生（孔德胤、才家华、李培炎、熊虹婷、刘少杰、张保龙、郝思博、代明聪、耿春艳、杨泽浩、任泽君、李江皓、张铭暄、黄滋宇、王家琦等）的大力支持和帮助，他们在资料收集、文献整理、理论分析、图表绘制等方面付出了辛勤的努力。在此，我衷心感谢他们的付出和贡献。同时，我也要感谢相关领域的专家和学者，他们的研究成果为本书提供了重要的参考和借鉴。

希望本书能够为THz领域的研究人员和爱好者提供有益参考，促进THz技术的发展和应用。由于本人水平有限，书中难免存在不足之处，欢迎读者批评指正。

吴晓君

2024年10月