0 引言

　　飞秒激光激发固体[1-4]和气体[5-15]产生太赫兹辐射的相关研究已历经多年。然而，由于水对太赫兹辐射强吸收的特性，水被认为不可能产生太赫兹辐射，因此在较长的一段时间内，人们忽视了对液态水的研究。固体的损伤阈值是强太赫兹波激发的最大限制因素，而流动的液体不存在损伤阈值，每一个激光脉冲都能与全新的液体相互作用。此外，相比与气体，液体的密度更高，这意味着在一定的空间区域范围内光与液态分子相互作用将更加充分，从而有利于产生出强度更高的太赫兹辐射。2017年，DEY I等人[16]报道了飞秒激光聚焦于充满液态水的石英槽（石英槽长度为50 mm）中，由于液体中光谱的展宽效应，产生了宽带太赫兹辐射。另一项研究表明，当飞秒激光脉冲激发177 μm厚度的水膜时，产生了强于空气等离子体激发的宽带太赫兹波[17]。2019年，ZHANG L L等人[18]首次报道了飞秒激光激发200 μm的水线产生强太赫兹波的研究。2020年，SHIJIA F等人[19]提出了采用二维偶极子阵列模型来阐述太赫兹电场强度的变化机制，认为整个偶极子阵列辐射出的太赫兹波电场强度和液线对太赫兹辐射的透射率是影响最终测得的太赫兹电场强度的2个关键因素。

　　在上述报道的研究中，激发介质从石英槽中静置的液态水转变为流动状态的水膜、水线，其形态结构得到了进一步优化，并且为了尽量减少水对太赫兹辐射的强吸收作用，水膜的厚度和水线的直径尺寸均被控制在100~500 μm。但是，上述已有的实验研究均未涉及液态水温度的变化对辐射出太赫兹波功率的影响。因此，本文将水线温度纳入实验研究范围，结合激光功率、激光焦点在水线中的位置及水线温度这3个影响因素进行实验研究，建立水线与邻近空气域的二维平面模型，并分析该模型所在计算域内频率为0.1~1.0 THz的太赫兹波电场强度的分布情况。

3 结束语

　　大功率、宽波段的太赫兹辐射源对太赫兹波的应用有着非常重要的意义，本文以实验研究为基础，分析了激励激光诱导水线产生太赫兹辐射的功率与激光功率的大小、水线的温度以及激光焦点在水线中的位置之间的关系。当激光焦点位置不变时，激光功率的大小是影响太赫兹辐射功率大小最直接的因素。激光焦点位置的变化受光程及水对太赫兹辐射的吸收影响，导致激光焦点在水线中不同位置辐射出的太赫兹波功率的大小不同。大体趋势均表现为，水线中心的太赫兹辐射功率较低，而水线边缘的辐射功率较高。水线的温度变化，有利于水线中心辐射出功率更大的太赫兹。此外，本文建立了水线与邻近空气域的二维平面模型，通过分析入射场频率为0.1~1.0 THz的太赫兹辐射沿激光传播方向的强度分布情况可知，随着太赫兹频率的增大，太赫兹辐射电场强度的极大值点逐渐从水线中心移动至水线边缘，辐射至空气中的太赫兹波电场强度也在增大。

本研究以激光功率、激光焦点在水线中的位置及水线温度为变量，分析了这三者对太赫兹辐射功率的影响。研究结果表明：对于不同的水线直径，水线中心辐射出太赫兹波的功率较低，水线边缘辐射出太赫兹波的功率较高。随着水线温度的升高，不同尺寸的水线其中心辐射出的太赫兹波功率均有所增强。本文通过深入探讨这些因素之间的相互关系，便于更全面地理解液态介质产生太赫兹辐射的机制，并有望为优化实验条件、提高辐射效率提供有价值的参考。这一研究不仅有助于深化我们对太赫兹辐射产生过程的认识，也为相关领域的后续研究和应用奠定了坚实的基础。