Ionización inducida por láser en la materia:gas, grupo, líquido, y sólido:ocurre cuando un pulso láser con suficiente intensidad se enfoca en un material objetivo, creando electrones e iones a través de procesos no lineales de interacción láser-materia. La fotoionización es una forma eficaz de generar corrientes transitorias y radiación electromagnética que cubren el espectro desde microondas hasta rayos X.

En el rango de frecuencia de terahercios (THz), El plasma de aire inducido por láser se ha convertido en una de las fuentes de THz más populares en los laboratorios de investigación. La generación de THZ a partir de agua líquida, considerada imposible durante mucho tiempo, se ha demostrado con éxito, con un éxito particular gracias a las repeticiones de pulsos láser que apuntan al líquido que fluye, por lo que el caos causado por el pulso anterior no influye en el siguiente.

El grupo del profesor Xi-Cheng Zhang en el Instituto de Óptica de la Universidad de Rochester lleva a cabo investigaciones de vanguardia en la generación de ondas THz a partir de agua líquida. Encuentran que la generación de ondas de THz a partir de líquidos ionizados implica procesos de fotoionización que difieren significativamente de los del aire u otros gases. Discuten estas diferencias en detalle en un artículo reciente publicado en Fotónica avanzada .

El grupo de Zhang observa que en gas, el pulso más corto siempre genera el campo THz más fuerte, pero en liquidos, una mayor duración del pulso ofrece una emisión de THz más fuerte. Calculando la densidad de electrones, encuentran que la mayor duración del pulso genera más electrones en el líquido. Según sus observaciones, este fenómeno es causado por la colisión de electrones, que juega un papel importante en el proceso de ionización. Para gases, la vida útil de los electrones es siempre mayor que la duración del pulso, por lo que generalmente no se considera el efecto de colisión.

La información ilumina la influencia de la duración del pulso óptico en la ionización inducida por láser en la generación de ondas de THz y avanza en el desarrollo de fuentes de THz de agua líquida. rico en aplicaciones y oportunidades potenciales.