CO-,2-激光差頻產(chǎn)生THz輻射及基于混頻效應(yīng)的寬帶倍頻理論研究.pdf

1、對太赫茲波（THz波）科學(xué)與技術(shù)的研究是目前全世界最為活躍的研究領(lǐng)域之一?，F(xiàn)階段對太赫茲的研究主要集中在THz波的產(chǎn)生、傳輸和探測上。THz波的產(chǎn)生是THz技術(shù)中的一項關(guān)鍵技術(shù)。產(chǎn)生THz波的方法又主要可以分為電子學(xué)方法和光子學(xué)方法。在利用光學(xué)與光子學(xué)原理產(chǎn)生THz波的方法中，利用非線性光學(xué)差頻的辦法可以獲得結(jié)構(gòu)緊湊、低成本、室溫運轉(zhuǎn)、可調(diào)諧的THz波輻射源。其中，差頻晶體和差頻波長的選擇以及三波互作用的相位匹配等問題是非線性光學(xué)差頻產(chǎn)

2、生THz波的關(guān)鍵問題，應(yīng)當(dāng)著重考慮。利用遠紅外CO2激光差頻產(chǎn)生THz輻射的技術(shù)因其具有自身的優(yōu)勢而應(yīng)給予相應(yīng)重視。本文主要圍繞在光學(xué)各向同性非線性晶體中差頻產(chǎn)生THz波的相位匹配計算和利用CO2激光差頻產(chǎn)生THz輻射的研究而展開，最后對基于混頻效應(yīng)的寬帶倍頻理論進行了初步分析。論文的主要內(nèi)容包括： 1.介紹了在光學(xué)各向同性晶體中利用跨剩余射線帶色散補償效應(yīng)進行相位匹配的原理，并利用該原理詳細討論了在GaP、GaAs、InP、Z

3、nTe和CdTe晶體中差頻產(chǎn)生THz輻射的共線相位匹配及相干長度等問題。進一步地，討論了溫度變化對GaAs晶體中相位匹配的影響。 2.討論了在GaSe晶體和GaAs晶體中，利用CO2激光差頻產(chǎn)生THz波的相位匹配問題。提出并初步計算了在周期極化GaAs晶體中，利用CO2激光差頻產(chǎn)生THz波的問題。 3.為在Cr：GaAs晶體中利用CO2激光器差頻產(chǎn)生THz波的實驗，詳細計算了Cr：GaAs晶體的有效非線性系數(shù)deff以及