基于MgO-LiNbO3受激散射的THz波參量振蕩器的理論研究.pdf

1、太赫茲波(Terahertz Wave)是指頻率在1012量級(jí)的電磁波，現(xiàn)在研究的THz波頻率一般在0.1～10 THz，波長(zhǎng)范圍在30～3000μm，其介于微波與紅外輻射之間，是光學(xué)技術(shù)與電子技術(shù)的交叉區(qū)域。電子學(xué)稱其為亞毫米波，光學(xué)上稱其為遠(yuǎn)紅外輻射。由于太赫茲波所處的特殊頻段以及自身的特點(diǎn)，太赫茲波在太赫茲雷達(dá)、安全檢查、醫(yī)學(xué)成像、通信、環(huán)境檢測(cè)、天文學(xué)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。如何獲得穩(wěn)定、實(shí)用的太赫茲輻射源是研究太赫茲的關(guān)鍵。

2、而基于光學(xué)參量振蕩的方法可以獲得低閾值、室溫運(yùn)轉(zhuǎn)、寬調(diào)諧、小型化的太赫茲源。本文主要研究基于MgO：LiNbO3的受激散射產(chǎn)生太赫茲波的參量振蕩器的理論研究。主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1.詳細(xì)研究了基于受激散射產(chǎn)生THz波的理論，對(duì)受激散射產(chǎn)生太赫茲波的動(dòng)力學(xué)過(guò)程給出正確、詳細(xì)的推導(dǎo)過(guò)程，計(jì)算得到受激電磁耦子散射產(chǎn)生太赫茲波的增益和吸收公式。
　　2.對(duì)MgO：LiNbO3晶體產(chǎn)生太赫茲波進(jìn)行數(shù)值模擬，著重進(jìn)行了MgO：L

3、iNbO3晶體的色散的計(jì)算，非共線相位匹配的計(jì)算和不同條件下的MgO：LiNbO3晶體產(chǎn)生太赫茲波的數(shù)值模擬。其中，許多文獻(xiàn)中關(guān)于MgO：LiNbO3晶體在THz波段的色散為錯(cuò)誤計(jì)算，本文給出正確的計(jì)算。
　　3.對(duì)光學(xué)參量振蕩器進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，理論上分析了太赫茲參量振蕩器的閾值。對(duì)外腔式和內(nèi)腔式太赫茲參量振蕩器的閾值進(jìn)行了推導(dǎo)，得到閾值公式，并且對(duì)不同條件下的閾值進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。為低閾值TPO的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了具體的數(shù)據(jù)。首次