外腔增強(qiáng)激光非線性頻率變換及高效窄線寬太赫茲波的產(chǎn)生.pdf

1、THz波處于光譜中過(guò)渡區(qū)域，其不僅在物理、化學(xué)生物等基礎(chǔ)學(xué)科中有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，而且在醫(yī)學(xué)、軍事通訊等多領(lǐng)域都有著巨大的潛在價(jià)值?；谕馇辉鰪?qiáng)技術(shù)的THz波差頻輻射源能產(chǎn)生高能量，可調(diào)諧相干THz波，且能在室溫下運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊，有極大的研究?jī)r(jià)值。依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“2μm光纖激光器泵浦的窄線寬mW量級(jí)連續(xù)THz源”，我們對(duì)外腔增強(qiáng)結(jié)構(gòu)差頻THz源的各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)分別進(jìn)行了研究探索，主要分為2μm光纖激光放大系統(tǒng)的搭建，外腔增強(qiáng)環(huán)形腔結(jié)

2、構(gòu)的研究，以及THz波導(dǎo)的研究。
　　本論文的主要內(nèi)容如下:
　　1.介紹了THz波，歸納了THz波的光學(xué)和電學(xué)產(chǎn)生方法，特點(diǎn)及在多領(lǐng)域的應(yīng)用，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外關(guān)于外腔增強(qiáng)差頻THz源的研究進(jìn)展，介紹了非線性光學(xué)頻率變換過(guò)程中最重要的相位匹配技術(shù);
　　2.推導(dǎo)描述了非線性頻率變換中三波互作用過(guò)程。對(duì)LBO晶體Ⅰ類相位匹配倍頻進(jìn)行了理論分析，計(jì)算模擬結(jié)果為，在θ角為90°，ψ角約為11°時(shí)，有最大的有效非線性系數(shù)約2.64

3、×10-12m/V，基頻慢光和倍頻快光的走離角分別為0和0.38°，兩者能流密度方向互作用角有最小值約為0.27°;
　　3.以LBO晶體Ⅰ類倍頻為基礎(chǔ)，對(duì)外腔增強(qiáng)環(huán)形腔的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定條件進(jìn)行了探索，推導(dǎo)了模式匹配與阻抗匹配條件，并計(jì)算了連續(xù)波及脈沖情況下的增強(qiáng)系數(shù)，根據(jù)環(huán)形腔精細(xì)度不同，可以得到幾十至幾百倍的增強(qiáng);
　　4.對(duì)高性能雙波長(zhǎng)2μm差頻THz泵浦源進(jìn)行搭建并測(cè)試，目前第二級(jí)預(yù)放大后可以獲得7.5W的光信號(hào)輸出，線寬