上海光機所強場激光物理國家重點實驗室在超強超短激光驅(qū)動的臺式化高能電子加速器和波蕩器新原理、新概念研究方面進行了長期不懈的探索。繼2016年在超強超短激光驅(qū)動的激光尾波場電子加速獲得創(chuàng)紀錄高亮度高品質(zhì)電子束重大成果之后，該研究團隊又在超強超短激光驅(qū)動的微型、瞬態(tài)的波蕩器新概念研究方面取得重大原創(chuàng)突破，首次成功構(gòu)建了全光驅(qū)動的金屬絲波導螺旋波蕩器并實現(xiàn)了放大的強THz輻射輸出。在該項工作中，研究人員利用一束超強超短激光輻照金屬絲靶，通過激光與等離子體相互作用產(chǎn)生定向的高能電子發(fā)射，同時基于電荷分離在金屬絲上瞬間產(chǎn)生一個極強的徑向瞬態(tài)電場；該電場導引沿金屬絲方向附近發(fā)射的大量高能電子沿金屬絲傳輸并進行周期性的螺旋運動——相當于電子束在一微型波蕩器中的螺旋運動。這種運動產(chǎn)生了強THz輻射，轉(zhuǎn)換效率達到1%以上。實驗中，電子束能量~100 keV，瞬態(tài)波蕩器周期約650微米；通過改變金屬絲的直徑可以改變徑向電場強度，從而改變波蕩器周期，獲得了頻率可調(diào)諧的近單周期寬帶THz輻射；通過改變金屬絲的長度，首次觀測到了THz輻射強度隨傳輸距離的非線性放大效應，放大倍數(shù)達到10倍以上。這種強THz輻射源有望在材料的探測研究方面獲得重要的應用。該項研究中電子束和波蕩器都是由同一束激光同時產(chǎn)生，這種波蕩器新概念有望進一步拓展，在短波長甚至X射線自由電子激光等領域得到重要應用。

論文審稿人高度評價了這一成果，指出“該論文描述了一種產(chǎn)生高能準單周期THz脈沖的新方法?！@一概念令人驚嘆，……是產(chǎn)生THz的一個重要并高效的新方法?！薄霸撜撐牟粌H闡明了實驗產(chǎn)生的THz輻射譜與金屬絲直徑的依賴性，而且也闡明了THz輻射的起因。……該文將會吸引包括激光器、電動力學（THz波）、電子束、波蕩器及自由電子激光等領域研究者的興趣?！?/span>

在該項研究中，南開大學劉偉偉等為THz輻射的測量提供了先進的測試儀器并合作開展了相關(guān)實驗。研究得到了國家自然科學基金、中科院先導B類專項等項目的支持。