CN105790044B - 基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统 - Google Patents

基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，包括：飞秒脉冲激光器模块、激光脉冲倍频及分束模块、脉冲偏振整形模块、脉冲同步模块、太赫兹辐射产生模块和太赫兹探测模块。本发明的优点在于与传统的飞秒光丝诱导的太赫兹波产生方式相比，本发明具有太赫兹强度增强作用，可有效调制太赫兹频谱，在太赫兹时域光谱、太赫兹成像和大气远处传感应用中具有潜在价值。

Description

基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统
技术领域
本发明属于太赫兹波产生领域，主要涉及利用飞秒激光脉冲产生和控制太赫兹波脉冲的方法。
背景技术
太赫兹波即频率在0.1～10THz(1THz＝1012Hz)之间的电磁波，位于电磁波谱的微波和红外波段中间。太赫兹波是宏观电子学与微观光子学研究的交叉领域，本身除了具有电磁波的波粒二象性外，还有低能性、相干性、瞬态性、高穿透性、光谱指纹特性、宽带性和水吸收性等优越独特的性质，因此太赫兹波在研究宇宙背景辐射、生物医学成像、癌症检测、药物毒品检测、爆炸物检测、无损成像、安检、无线通信等领域都有很大的研究价值和前景。
从上个世纪九十年代至今，太赫兹波科学与技术一直是科研人员所青睐的研究课题，但由于缺乏高功率的太赫兹波辐射源和高灵敏度的探测器，该领域的进展相对缓慢。为了获得可探测、高分辨率的太赫兹波，微波专家们将微波技术推向高频，光学专家们则利用超快激光技术将产生辐射的频率推向低频。利用微波技术获得的太赫兹波的特点是功率高、频率低、窄带宽，如耿氏二极管振荡器可产生0.1THz以下的电磁振荡，输入特定的非线性电子元件才能得到倍频的太赫兹波；光学方法如利用超短飞秒脉冲激光产生太赫兹波可分为三种：①利用非中心对称晶体(如ZnTe)中的非线性光学整流现象，一个光脉冲光谱内频率相近的谱线进行差频产生宽带的太赫兹波；②飞秒脉冲激光冲击光电导天线产生光生载流子，光电导天线外加的直流电场加速载流子，振荡形成太赫兹波；③利用飞秒脉冲激光诱导气体等离子体辐射太赫兹波。这些方法产生的太赫兹波特点是宽频带、高信噪比、能量低。
虽然低能量太赫兹波已经应用于诸多领域，但高能(脉冲能量大于微焦μJ)、强场(脉冲峰值电磁大于MV/m)的太赫兹辐射源意味着更尖端、更前沿、更创新的研究领域和应用。目前，针对不同的太赫兹波产生机制和条件，已有一些太赫兹场增强的方法，如增加泵浦脉冲激光的能量、增加外加静电场、铌酸锂晶体中的波前倾斜技术等。但是这些技术或多或少有一些缺陷，例如光电导天线中泵浦能量过高、外加直流电场过强都会损坏天线；泵浦脉冲光铌酸锂晶体中传播时脉宽会随之展宽，展宽后的脉冲不能再直接产生更多的太赫兹光子，从而限制了太赫兹辐射效率的进一步提高气体等离子体中泵浦能量过高产生的电荷屏蔽效应会阻碍太赫兹辐射的产生；在光丝外加静电场的方法不适用于太赫兹场在大气远程传感中。
因此，如何在现有的太赫兹场增强的技术基础之上，研究出更高转换效率、高能量、高场强的太赫兹场辐射方法是十分有意义和价值的。
发明内容
本发明提出了一种基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统。该太赫兹场增强系统提出了一种简单有效的光学控制方法实现太赫兹场增强和控制，还能调整聚焦透镜的焦距，使光丝在近/远距离形成，适用于太赫兹场的大气远程传感，弥补了在双色场光丝外加静电场的方法在这方面的不足。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，包括：飞秒脉冲激光器模块、激光脉冲倍频及分束模块、脉冲偏振整形模块、脉冲同步模块、太赫兹辐射产生模块和太赫兹探测模块；其中，所述飞秒脉冲激光器模块用于输出探测光和泵浦光；所述激光脉冲倍频及分束模块用于使所述泵浦光产生基波脉冲和二次谐波脉冲，并分离所述基波脉冲和所述二次谐波脉冲；所述脉冲偏振整形模块用于使所述基波脉冲或所述二次谐波脉冲波包的偏振态从前沿到后沿的过程中旋转到与之偏振正交的方向上；所述脉冲同步模块用于使所述基波脉冲和所述二次谐波脉冲之间在时域上保持同步；所述太赫兹辐射产生模块用于使所述脉冲偏振整形模块和所述脉冲同步模块输出的所述基波脉冲和所述二次谐波脉冲合束，形成光丝重合，并辐射出偏振态可控、幅度更大的太赫兹场；所述太赫兹探测模块用于将所述太赫兹场和所述探测光同步入射在磷化镓晶体平面，所述磷化镓晶体产生双折射效应，使入射的所述探测光变成椭圆偏振态，通过差分探测技术获取信号幅值。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统中，所述飞秒脉冲激光器模块包括：飞秒脉冲激光器和分束镜；所述飞秒脉冲激光器为钛宝石飞秒脉冲激光器或掺镱光纤飞秒脉冲激光器。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统中，所述激光脉冲倍频及分束模块包括：倍频晶体和第一双色镜；所述泵浦光入射在所述倍频晶体上产生所述基波脉冲与所述二次谐波脉冲的混合光束，经第一双色镜分离。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统中，所述倍频晶体为非线性偏硼酸钡晶体或者三硼酸锂晶体。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统中，所述脉冲偏振整形模块包括：斩波器、第一1/2波片、多阶玻片和贝雷克补偿片；其中，所述基波脉冲经过所述斩波器调制所述基波脉冲或所述二次谐波脉冲后，经过所述第一1/2波片旋转，使其出射光偏振态与所述多阶玻片主轴夹角保持45°；所述基波脉冲或所述二次谐波脉冲经过所述多阶玻片和所述贝雷克补偿片后，波包的偏振态从前沿到后沿的过程中旋转到与之偏振正交的方向上；所述贝雷克补偿片可以控制所述波包从前沿到后沿过程中旋转偏振态的状态。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统中，所述脉冲同步模块包括多块平面镜，其构成光学延迟线。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统中，所述太赫兹辐射产生模块包括：第一聚焦透镜、第二聚焦透镜和第二双色镜；其中，所述基波脉冲和所述二次谐波脉冲分别由所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜进行聚焦后，由所述双色镜进行合束，形成光丝重合，光丝中的等离子体电子被光电场加速形成光电流，并辐射出太赫兹场。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统中，所述太赫兹探测模块包括：由多块平面镜构成光学延迟线、第二1/2波片、第三聚焦透镜、氧化铟锡、磷化镓晶体、偏振分光棱镜、第一光电探头、第二光电探头和锁相放大器；其中，所述探测光入射到光学延迟线后，经过所述第二1/2波片和所述第三聚焦透镜，与所述太赫兹场一起经过所述氧化铟锡合束并共同聚焦在所述磷化镓晶体上；所述探测光经过所述偏振分光棱镜将s-p光分量分离开来，并用所述第一光电探头和所述第二光电探头接收信号接入所述锁相放大器，获取信号幅值。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统中，所述太赫兹探测模块进一步包括：1/4波片和第四聚焦透镜；所述1/4波片用于调节所述太赫兹场与所述探测光相互作用之前其s-p分量幅值相等，然后经过所述第四聚焦透镜聚焦后精确入射到所述第一光电探头和所述第二光电探头的接收光敏面上。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统采用的方法是：
第一步：将飞秒脉冲激光器输出的飞秒脉冲激光序列分为两束，光场强度弱的一束作为探测光，强的一束作为泵浦光；泵浦光经过非线性倍频晶体产生二次谐波脉冲光束，然后用基波波段高透二次谐波波段高反的双色镜将两束脉冲光分离开来。
第二步：两束光分离后，在基波(或者二次谐波)脉冲的传播过程中加入了脉冲同步模块和脉冲偏振整形模块；所述脉冲同步模块用来调整光程使其与二次谐波(或者基波)脉冲之间在时域上保持同步，所述脉冲偏振整形模块作用于基波(或者二次谐波)脉冲光束后，输出脉冲的波包前、后沿偏振态正交，两正交偏振脉冲叠加区域的偏振态与波包前、后沿间相对相位差相关，具体表现为波包的偏振态从前沿到后沿的过程中旋转到与之偏振正交的方向上。
第三步：将两束光经过透镜聚焦并合束，使两者形成的光丝重合，在激光强场的作用下，气体分子被电离，形成等离子体，在具有不同偏振态的双色场叠加而成的不对称电场作用下，等离子体中的电子加速运动，形成非零的横向等离子体电流，并辐射出偏振态可控、幅度更大的太赫兹场。
第四步：第三步所述的太赫兹场被离轴金属抛物面镜聚焦并与探测光同步入射在磷化镓晶体平面上，由于太赫兹场的作用使磷化镓晶体产生双折射效应，使入射的探测光变成椭圆偏振态，再用差分探测技术获取信号幅值；所述信号幅值大小与太赫兹场的场强成正比。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统中，需要用到的设备与光学元件包括：钛宝石飞秒脉冲激光器(波长800nm)，也可以是光纤飞秒脉冲激光器(波长1030nm或1064nm)、非线性偏硼酸钡晶体(BBO)或者三硼酸锂晶体(LBO)、基波波段波段高透二次谐波波段高反的双色镜、全反镜、光学延迟线(DL)、多阶波片(MOWP)、贝雷克补偿片(BC)、1/2波片、1/4波片、金属离轴抛物面镜、氧化铟锡(ITO，用于反射太赫兹波且对探测光波段部分透射)、磷化镓晶体(GaP)、偏振分光棱镜(PBS)、光电探头(PD)和锁相放大器等。
本发明提出的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，双色场脉冲激光经过透镜聚焦后，电离空气产生等离子气体，等离子体的折射率与空气不同，有散焦作用，与克尔自聚焦效应相平衡产生可见的光丝。等离子体中的电子在具有不同偏振态的双色场叠加而成的不对称电场的作用下，电子加速运动，形成非零的横向等离子体电流J⊥＝eNev，其中e表示电子电荷，Ne表示电子密度，v表示电子的移动速度，并辐射出偏振态可控、相位可调、幅度更大的太赫兹场。
本发明相比于传统的双色场而言，单脉冲的波包内光子的偏振态是统一的，而本发明太赫兹场增强技术中的双色场则由单偏振态的二次谐波(或基波)脉冲激光和偏振整形的基波(或二次谐波)脉冲激光组成，所述的偏振整形是将基波(或二次谐波)脉冲光入射到多阶波片，入射夹角为45°，偏振整形后的脉冲激光波包前、后沿偏振态正交，中间叠加区域的偏振态与波包前、后沿间相对相位差相关，具体表现为波包的偏振态从前沿到后沿的过程中旋转到与之偏振正交的方向上，等离子体电子在该双色电场内，先被偏振整形脉冲波包的前沿电场加速，然后该电场方向发生转动，带动着场内的电子也发生旋转，使得电子在电场内获得的加速时间变长，速度变大，等离子体电流也增强，从而可辐射出比不旋转时更强的太赫兹场。
本发明的太赫兹场增强技术中被偏振整形的基波(或二次谐波)脉冲激光，其波包的前、后沿偏振态正交，中间叠加区域的偏振态与波包前、后沿间相对相位差φ相关，可通过旋转贝雷克补偿片的角度来调节φ。当φ＝0或φ＝π时，波包前后沿脉冲叠加区域仍是线性偏振态，旋转方向分别是顺时针或逆时针；当0<φ<π时，波包前后沿脉冲叠加区域呈椭圆偏振态旋转。由于波包前后沿脉冲的相位差φ不同所引起的中间叠加区域旋转偏振态变化，直接影响着等离子体中电子的运动方向，所以对等离子体电流辐射产生的太赫兹场有偏振态调制作用，是一种新型的太赫兹场偏振态控制方法。
本发明的太赫兹场增强技术中增强所用到的光学元件都在太赫兹辐射产生之前的光路中，而双色场光丝的形成位置直接与太赫兹辐射产生模块中的聚焦透镜的焦距相关，可以通过更换不同焦距的透镜或者望远镜组，使双色场在任意近/远距离成丝，从而达到任意控制太赫兹波近/远距离辐射的目的，比在光丝外加静电场的方式更加的灵活便捷，适用于太赫兹大气远场传感技术。
附图说明
图1为本发明的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中的结构示意图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
本发明提出了一种基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，包括：飞秒脉冲激光器模块100、激光脉冲倍频及分束模块200、脉冲偏振整形模块300、脉冲同步模块400、太赫兹辐射产生模块500和太赫兹探测模块600。
本发明中，飞秒脉冲激光器模块100用于输出探测光和泵浦光；激光脉冲倍频及分束模块200用于使泵浦光产生基波脉冲和二次谐波脉冲，并分离基波脉冲和二次谐波脉冲；脉冲偏振整形模块300用于使基波脉冲或二次谐波脉冲使波包的偏振态从前沿到后沿的过程中旋转到与之偏振正交的方向上；脉冲同步模块400用于使基波脉冲和二次谐波脉冲之间在时域上保持同步；太赫兹辐射产生模块500用于使脉冲偏振整形模块300和脉冲同步模块400输出的基波脉冲和二次谐波脉冲合束，形成光丝重合，并辐射出偏振态可控、幅度更大的太赫兹场；太赫兹探测模块600用于将太赫兹场和探测光同步入射在磷化镓晶体平面，磷化镓晶体产生双折射效应，使入射的探测光变成椭圆偏振态，通过差分探测技术获取信号幅值。
本发明中，飞秒脉冲激光器模块100包括：飞秒脉冲激光器101和分束镜102；飞秒脉冲激光器101为钛宝石飞秒脉冲激光器或掺镱光纤飞秒脉冲激光器101。
本发明中，激光脉冲倍频及分束模块200包括：倍频晶体201和第一双色镜202；泵浦光入射在倍频晶体201上产生基波脉冲与二次谐波脉冲的混合光束，经第一双色镜202分离。
本发明中，倍频晶体201为非线性偏硼酸钡晶体或者三硼酸锂晶体。
本发明中，脉冲偏振整形模块300包括：斩波器301、第一1/2波片302、多阶玻片303和贝雷克补偿片304；其中，基波脉冲经过斩波器301调制基波脉冲或二次谐波脉冲后，经过第一1/2波片302旋转，使其出射光偏振态与多阶玻片303主轴夹角保持45°；基波脉冲或二次谐波脉冲经过多阶玻片303和贝雷克补偿片304后，波包的偏振态从前沿到后沿的过程中旋转到与之偏振正交的方向上；贝雷克补偿片304可以控制波包从前沿到后沿过程中旋转偏振态的状态。
本发明中，多阶玻片303是一块具有一定厚度的双折射晶体，其快慢轴产生的光程差等效为时域上的时间分离量与所述基波脉冲或二次谐波脉冲的脉宽相近，使出射脉冲波包的前、后沿脉冲偏振态正交，两正交脉冲叠加区域的偏振态旋转方式受贝雷克补偿片304控制。
本发明中，脉冲同步模块400包括多块平面镜，其构成光学延迟线。
本发明中，太赫兹辐射产生模块500包括：第一聚焦透镜501、第二聚焦透镜502和第二双色镜503；其中，基波脉冲和二次谐波脉冲分别由第一聚焦透镜501和第二聚焦透镜502进行聚焦后，由双色镜503进行合束，形成光丝重合，光丝504中的等离子体电子被光电场加速形成光电流，并辐射出太赫兹场。
本发明中，太赫兹探测模块600包括：由多块平面镜构成光学延迟线、第二1/2波片604、第三聚焦透镜605、氧化铟锡607、磷化镓晶体608、偏振分光棱镜612、第一光电探头613、第二光电探头614和锁相放大器615；其中，探测光入射到光学延迟线后，经过第二1/2波片604和第三聚焦透镜605，与太赫兹场一起经过氧化铟锡607合束并共同聚焦在磷化镓晶体608上；探测光经过偏振分光棱镜612将s-p光分量分离开来，并用第一光电探头613和第二光电探头614接收信号接入锁相放大器615，获取信号幅值。
本发明中，太赫兹探测模块600进一步包括：1/4波片609和第四聚焦透镜610；1/4波片609用于调节太赫兹场与探测光相互作用之前其s-p分量幅值相等，然后经过第四聚焦透镜610聚焦后精确入射到第一光电探头613和第二光电探头614的接收光敏面上。
实施例
参阅图1、图2，本实施例由飞秒脉冲激光器模块100、激光脉冲倍频及分束模块200、脉冲偏振整形模块300、脉冲同步模块400、太赫兹辐射产生模块500和太赫兹探测模块600等组成。从钛宝石飞秒脉冲激光器或者掺镱光纤飞秒脉冲激光器101中出来的飞秒脉冲激光序列被分束镜102分成泵浦光(强)和探测光(弱)。泵浦光入射在倍频晶体201上产生基波与二次谐波的混合光束，再被基波波段高透二次谐波波段高反的第一双色镜202分开。二次谐波的脉冲光经过光学延迟线(由401、402和403三块高反平面镜组成)，使其与基波光脉冲在时域上同步。从第一双色镜202分出的基波光脉冲先被斩波器301调制，然后经过1/2波片302，旋转第一1/2波片302的角度，使其出射光偏振态与MOWP303主轴夹角保持45°，基波光束经过MOWP303和BC304后，原脉冲在MOWP303的快慢轴上的脉冲分量产生光程差，等效为时域上的时间分离量τp与原脉冲宽度相近，获得两正交偏振的子脉冲，且两子脉冲有部分区域重叠，具体变现为波包的偏振态从前沿到后沿的过程中旋转到与之偏振正交的方向上，并且旋转BC304角度不仅可以调节两子脉冲之间的相位差，还能改变两子脉冲中间叠加区域的偏振态，即：当或时，叠加区域的偏振态仍是线性偏振，但旋转方向分别是顺时针或逆时针；当时，叠加区域的偏振态呈椭圆偏振态旋转。经过偏振整形后的脉冲被基波波段高反的平面镜305以90°反射，入射到第二聚焦透镜502上，二次谐波脉冲也入射到第一聚焦透镜501上后，被第二双色镜503以90°角反射，与基波脉冲合束，通过调节两透镜的焦距和位置，使双色场的光丝504重合，由于单脉冲能量高将空气电离，在光克尔效应和等离子气体的聚-散焦作用下形成光丝，双色场间的相互作用使电子加速形成等离子体电流，并辐射出太赫兹场，所述空气可以为其它种类的气体单质及混合物。旋转BC305的角度，可以控制太赫兹辐射的偏振态。金属离轴抛物面镜对611和606可以改变太赫兹波的传播方向，被分束镜102反射出来的探测光入射到光学延迟线(高反平面镜601和602，DL)后被基波波段高反的反射镜603以90°反射，然后经过第二1/2波片604和第三聚焦透镜605，与太赫兹波一起经过ITO607合束并共同聚焦在GaP晶体608上。在此过程中探测光的s-p分量被太赫兹场调制，然后经过PBS612将s-p光分量分离开来，并用第一光电探头613和第二光电探头614接收信号，通过BNC线接入锁相放大器615，锁相放大器615上差分探测的幅值大小与太赫兹场强度呈正比。1/4波片609的作用是调节太赫兹波与探测光相互作用之前其s-p分量幅值相等，然后经过第四聚焦透镜610聚焦后精确入射到第一光电探头613和第二光电探头614的接收光敏面上。通过控制DL，即可实现对太赫兹脉冲的相干测量，最后得到太赫兹场时域光谱图。
本实施例中脉冲同步模块由平面反射镜和高定位精度电机组成，用于调节光程使二次谐波与基波脉冲在时域上达到同步。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (9)

1.一种基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，其特征在于，包括：飞秒脉冲激光器模块(100)、激光脉冲倍频及分束模块(200)、脉冲偏振整形模块(300)、脉冲同步模块(400)、太赫兹辐射产生模块(500)和太赫兹探测模块(600)；其中，
所述飞秒脉冲激光器模块(100)用于输出探测光和泵浦光；
所述激光脉冲倍频及分束模块(200)用于使所述泵浦光产生基波脉冲和二次谐波脉冲，并分离所述基波脉冲和所述二次谐波脉冲；
所述脉冲偏振整形模块(300)用于使所述基波脉冲或所述二次谐波脉冲波包的偏振态从前沿到后沿的过程中旋转到与之偏振正交的方向上；
所述脉冲同步模块(400)用于使所述基波脉冲和所述二次谐波脉冲之间在时域上保持同步；
所述太赫兹辐射产生模块(500)用于使所述脉冲偏振整形模块(300)和所述脉冲同步模块(400)输出的所述基波脉冲和所述二次谐波脉冲合束，形成光丝重合，并辐射出偏振态可控、幅度更大的太赫兹场；
所述太赫兹探测模块(600)用于将所述太赫兹场和所述探测光同步入射在磷化镓晶体平面，所述磷化镓晶体产生双折射效应，使入射的所述探测光变成椭圆偏振态，通过差分探测技术获取信号幅值。
2.如权利要求1所述的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，其特征在于，所述飞秒脉冲激光器模块(100)包括：飞秒脉冲激光器(101)和分束镜(102)；所述飞秒脉冲激光器(101)为钛宝石飞秒脉冲激光器或掺镱光纤飞秒脉冲激光器(101)。
3.如权利要求1所述的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，其特征在于，所述激光脉冲倍频及分束模块(200)包括：倍频晶体(201)和第一双色镜(202)；所述泵浦光入射在所述倍频晶体(201)上产生所述基波脉冲与所述二次谐波脉冲的混合光束，经第一双色镜(202)分离。
4.如权利要求3所述的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，其特征在于，所述倍频晶体(201)为非线性偏硼酸钡晶体或三硼酸锂晶体。
5.如权利要求1所述的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，其特征在于，所述脉冲偏振整形模块(300)包括：斩波器(301)、第一1/2波片(302)、多阶玻片(303)和贝雷克补偿片(304)；其中，
所述基波脉冲经过所述斩波器(301)调制所述基波脉冲或所述二次谐波脉冲后，经过所述第一1/2波片(302)旋转，使其出射光偏振态与所述多阶玻片(303)主轴夹角保持45°；所述基波脉冲或所述二次谐波脉冲经过所述多阶玻片(303)和所述贝雷克补偿片(304)后，波包的偏振态从前沿到后沿的过程中旋转到与之偏振正交的方向上。
6.如权利要求1所述的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，其特征在于，所述脉冲同步模块(400)包括多块平面镜，其构成光学延迟线。
7.如权利要求1所述的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，其特征在于，所述太赫兹辐射产生模块(500)包括：第一聚焦透镜(501)、第二聚焦透镜(502)和第二双色镜(503)；其中，
所述基波脉冲和所述二次谐波脉冲分别由所述第一聚焦透镜(501)和所述第二聚焦透镜(502)进行聚焦后，由所述双色镜(503)进行合束，形成光丝重合，光丝(504)中的等离子体电子被光电场加速形成光电流，并辐射出太赫兹场。
8.如权利要求1所述的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，其特征在于，所述太赫兹探测模块(600)包括：由多块平面镜构成光学延迟线、第二1/2波片(604)、第三聚焦透镜(605)、氧化铟锡(607)、磷化镓晶体(608)、偏振分光棱镜(612)、第一光电探头(613)、第二光电探头(614)和锁相放大器(615)；其中，
所述探测光入射到光学延迟线后，经过所述第二1/2波片(604)和所述第三聚焦透镜(605)，与所述太赫兹场一起经过所述氧化铟锡(607)合束并共同聚焦在所述磷化镓晶体(608)上；所述探测光经过所述偏振分光棱镜(612)将s-p光分量分离开来，并用所述第一光电探头(613)和所述第二光电探头(614)接收信号接入所述锁相放大器(615)，获取信号幅值。
9.如权利要求8所述的基于脉冲偏振整形的双色场光丝诱导太赫兹场增强系统，其特征在于，所述太赫兹探测模块(600)进一步包括：1/4波片(609)和第四聚焦透镜(610)；所述1/4波片(609)用于调节所述太赫兹场与所述探测光相互作用之前其s-p分量幅值相等，然后经过所述第四聚焦透镜(610)聚焦后精确入射到所述第一光电探头(613)和所述第二光电探头(614)的接收光敏面上。
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