研究超强激光脉冲与凝聚态物质相互作用产生太赫兹辐射的机制,产生高功率的太赫兹脉冲;采用基于电子学和光自学的新方法,产生具有特色的高效太赫兹辐射源;研究凝聚态和生物体系在太赫兹波段的响应特征和相关动力学过程,发展太赫兹波段的光谱分析技术和高分辨率成像及层析技术,对一些重要的生物大分子利用太赫兹光谱进行标识并建立相应的数据库。同时,对太赫兹技术在生物分子的无标记探测、隐蔽物的无接触探测、质量控制等方面
开展了超短强激光脉冲与等离子体作用产生超强THz辐射的实验和理论研究,提出了产生超强THz辐射的两种新理论机制,并初步开展了实验研究。实验研究超短激光脉冲载波包络相位和产生的THz脉冲之间相位关系,以及利用四波混频的方法在空气中产生THz辐射,为相关研究的深入和应用研究打下了基础。对多种凝聚态和生物体系在THz波段的响应特点和其中的物理机制进行了较系统的研究,利用太赫兹时域光谱技术获得了用其它手段无法得到的材料结构信息以及相互作用的细节,为THz光谱分析在科学研究中的应用和新技术的发展等方面打下了基础;发展了一种超衍射极限的THz辐射的扫描近场成像新技术,获得了由激发光斑尺寸决定的、约为1/10个太赫兹波长的成像分析空间分辨率。构建了用于产生太赫兹(THz)辐射光激励的高功率钛宝石飞秒激光系统、基于光电导天线和光整流技术的THz脉冲产生系统、以及自由空间THz辐射的电光采样探测系统;设计制作了集成THz发射器与钛宝石飞秒激光半导体可饱和吸收Braag镜为一体的小型化器件模块,并用其实现了飞秒激光器的自启动稳定锁模和THz辐射的腔内产生。研究了大孔径光电导天线产生THz辐射的电流涌。