石墨烯是一种由蜂窝晶格碳组成的独特二维材料，由准粒子狄拉克费米子服从线性色散在电子、力学和热传输方面取得了突破。在这里，我们演示了反泵浦全光差频工艺，以相干方式生成和控制具有八度级可调性和高效率原子层石墨烯中的太赫兹等离子体。我们利用石墨烯固有的表面不对称性来获得强烈的二阶非线性极化率，它与紧密的等离子体场限制一起，可以在太赫兹频率下实现稳健的差频信号。石墨烯上的反泵浦谐振过程独特地实现了能量和动量守恒。因此，我们展示了双层石墨烯异质结构，在太赫兹上具有太赫兹电荷和栅极可调性，从4.7 THz到9.4 THz，仅受泵浦放大器光学带宽的限制。理论建模支持我们的单伏电平栅极调谐和光学带宽限制的4.7 THz相位匹配测量，通过随机相位近似、声子耦合、可饱和吸收和低于Landau阻尼来预测和理解石墨烯等离子体物理学。

图1.基于DFG测量的光谱图。