基于光学参量振荡和最大原子相干产生太赫兹波的研究的任务书.docx

基于光学参量振荡和最大原子相干产生太赫兹波的研究的任务书
任务书
任务背景：
太赫兹波是介于微波和红外之间的电磁波，具有能够穿透很多非导体材料和高分辨率检测物体内部结构的特性，在医学、生物、安检等领域具有广泛应用前景。当前太赫兹波的产生方法主要有基于激光鼓泡、非线性光学、量子阱和太赫兹量子级联等技术。其中，基于光学参量振荡和最大原子相干的技术具有高效、高能量、单光子等优势，因此备受关注。
任务目标：
通过对光学参量振荡和最大原子相干产生太赫兹波进行研究，实现太赫兹波的高能量、高效率、单光子产生。主要目标包括：
1.系统研究光学参量振荡和最大原子相干的原理和机制，了解其相互作用过程和关键因素。
2.研究并设计光学参量振荡和最大原子相干的激光系统和相关实验装置，包括光学谐振腔、放大器、偏振器、光学干涉仪、光谱仪等。
3.针对光学参量振荡和最大原子相干的特点和优势，设计并实现太赫兹波的高能量、高效率、单光子产生，探究其产生机制和特性。
4.对太赫兹波进行光谱分析、成像和应用研究，比较其与其他技术的差异和优劣。
任务流程：
1.熟悉相关光学、量子力学和计算机等基础知识。
2.学习光学参量振荡和最大原子相干产生太赫兹波的原理和方法，阅读相关文献，并进行讨论和交流。
3.设计实验方案和搭建相关实验装置，包括激光系统、光学谐振腔、放大器、偏振器、光学干涉仪、光谱仪等。
4.通过调整实验参数、优化激光系统和实验装置等方法，实现太赫兹波的高能量、高效率、单光子产生。
5.对太赫兹波进行光谱分析、成像和应用研究，比较其与其他技术的差异和优劣，发现并解决问题。
6.撰写实验报告和相关论文，并进行结果汇报和交流。
任务计划：
第一年：系统学习光学参量振荡和最大原子相干的原理和机制，了解相关文献和物理实验，完成初步实验装置的设计和搭建。
第二年：通过实验验证光学参量振荡和最大原子相干产生太赫兹波的技术，探究其特点和优势，并进一步优化实验装置，完成太赫兹波的高能量、高效率、单光子产生。
第三年：对太赫兹波进行光谱分析、成像和应用研究，比较其与其他技术的差异和优劣，并撰写实验报告和相关论文。
任务要求：
1.队员应具备较好的物理学和光学学科基础知识，有实验室经验者优先。
2.队员应积极参与讨论、课程学习和实验操作，并保证实验结果的真实可靠。
3.队员应具备较好的英语阅读和撰写能力，能够熟练使用相关科研软件和实验仪器。
4.队员应保证良好的团队合作精神和积极的进取心，发扬科研实践的精神，共同完成本任务。
参考文献：
1.Yoneyama,K.,Ishikawa,A.,&Kubota,T.(2016).Generationofcontinuous-waveinfraredradiationbywavelengthdownconversionusingopticalparametricoscillators.JournaloftheOpticalSocietyofAmericaB,33(11),D19-D25.
2.Wang,X.,Chu,S.,Zhang,Q.,Chai,L.,Wang,X.,&Han,J.(2018).Ultra-widebandterahertzwavegenerationbasedontheintracavitypumpingofanOPO.OpticsExpress,26(5),4972-4981.
3.Liu,D.,Wang,L.,&Zhang,Y.(2019).Generationofmaximumatomiccoherenceforthecontinuousvariablephaseinafour-levelatomicsystem.JournalofModernOptics,66(8),1050-1057.
4.Lu,H.,Wang,T.,Zhang,Z.,Wang,G.,Tong,Y.,&Guo,H.(2019).Terahertz-wavegenerationindiamondusingamasteroscillatorpoweramplifiersystem.OpticsExpress,27(17),24422-24428.