基于差頻技術及光學參量方法產生可調諧THz波的研究.pdf

1、太赫茲波技術在物理、化學、生命科學等基礎研究領域，以及醫(yī)學成像、安全檢查、產品檢測、空間通信、武器制導等應用研究領域都具有十分重要的研究價值和廣泛的應用前景，而太赫茲波輻射源技術的進步正是推動太赫茲技術及其相關交叉學科迅速發(fā)展的關鍵所在。利用非線性光學差頻方法和基于晶格振動模受激電磁耦子散射過程的太赫茲參量振蕩技術產生的THz波輻射，具有高能量、高相干性、單頻、可寬范圍調諧，以及實驗裝置結構簡單、易于操作、可室溫運轉等優(yōu)點，因此近十幾年

2、來倍受世界各國科研工作者青睞。本文的主要研究內容和創(chuàng)新點如下： 1.實驗研究了近簡并點雙共振KTP-OPO的可調諧雙波長輸出特性；對剩余射線帶色散補償相位匹配原理進行了理論介紹，并利用此KTP--OPO的雙波長輸出作為差頻泵浦源，理論研究了在利用光學各向同性半導體晶體差頻產生可調諧THz波過程中所涉及的相位匹配問題，得到了有意義的研究結果。 2.首次根據(jù)ZnTe晶體的最佳相位匹配波段范圍，搭建了雙晶體KTP-OPO，獲得

3、了寬調諧范圍的雙波長輸出，實現(xiàn)了高能量、高效率運轉，為利用ZnTe晶體差頻產生可調諧THz波輻射提供了一種行之有效的差頻泵浦源。 3.對基于受激電磁耦子散射過程的太赫茲波參量發(fā)生/振蕩器(TPG/TPO)的工作原理，以及不同情況下THz波在此過程中的增益、吸收特性進行了詳細的理論研究和數(shù)值模擬；通過對晶格振動模的電磁耦子色散特性的研究，在國際上首次提出了一種TPO輸出頻率調諧方法。 4.根據(jù)由鈮酸鋰晶體組成的TPG的實驗