新型復(fù)合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)太赫茲發(fā)射器的設(shè)計.pdf

1、用中心波長為1550nm的超短脈沖光纖激光器作為激勵源,以光整流為機(jī)理的產(chǎn)生太赫茲輻射的器件中,太赫茲的轉(zhuǎn)換效率很低,一般只有10-5～10-4。為了提高太赫茲輻射的轉(zhuǎn)換效率,我們設(shè)計了一種新型的復(fù)合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)太赫茲發(fā)射器。這個發(fā)射器用1550nm的光脈沖泵浦產(chǎn)生光整流效應(yīng)時,可以滿足相位匹配條件。然而,即使?jié)M足了相位匹配條件,由于量子效率低,單循環(huán)器件中THz的轉(zhuǎn)換效率仍然很低。
　　 由此可見泵浦光的能量中只有非常小的部分完成

2、了產(chǎn)生太赫茲的轉(zhuǎn)換,并且泵浦光的光子損耗和吸收損耗很小,所以我們可以通過循環(huán)利用泵浦光的方法來進(jìn)一步達(dá)到提高轉(zhuǎn)換效率的效果。因為GaAs的色散參量較大,泵浦光在通過我們設(shè)計的波導(dǎo)時,由于色散效應(yīng),發(fā)生了嚴(yán)重的脈沖展寬(100fs展寬為143fs)。因此對泵浦光進(jìn)行色散補(bǔ)償成為了對其再利用的關(guān)鍵。
　　 本文選擇了半導(dǎo)體激光器對超短脈沖進(jìn)行色散補(bǔ)償,并通過GRIN棒透鏡進(jìn)行半導(dǎo)體激光器和波導(dǎo)結(jié)構(gòu)太赫茲發(fā)射器之間的耦合。詳細(xì)來說,本

3、文主要包括以下幾個方面的工作:
　　 1在色散理論基礎(chǔ)上,分析泵浦光在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)THz發(fā)射器發(fā)生的色散效應(yīng),以及色散補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵。
　　 2在詳細(xì)分析了光整流過程產(chǎn)生THz波的波導(dǎo)器件的基礎(chǔ)上,給出了色散補(bǔ)償?shù)姆桨?提出了采用半導(dǎo)體激光器補(bǔ)償通過該器件的光脈沖色散,使得光對THz的轉(zhuǎn)換效率進(jìn)一步提升。并介紹了半導(dǎo)體激光器的色散補(bǔ)償作用。
　　 3為了將波導(dǎo)結(jié)構(gòu)THz發(fā)射器和半導(dǎo)體激光器耦合起來,本文通過對折射率漸變棒