基于貝塞爾飛秒光束的光學(xué)整流效應(yīng)產(chǎn)生太赫茲波的研究.pdf

1、太赫茲波在光譜中處于微波和紅外波之間，鑒于它的獨特位置，太赫茲波具有眾多優(yōu)良的特性，在很多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而,當(dāng)前太赫茲源的輸出功率普遍較低，為了探索如何提高基于光學(xué)整流效應(yīng)的太赫茲源的輸出功率，本論文從入射抽運光與晶體的非線性相互作用距離的角度出發(fā)，考慮到貝塞爾光束在傳輸過程中中心光斑的橫向尺寸保持不變，相對于傳統(tǒng)的高斯光束，貝塞爾光束與晶體的非線性相互作用距離更長，理論上具有更高的光學(xué)整流轉(zhuǎn)換效率，并通過實驗對比貝塞爾光束

2、和高斯光束產(chǎn)生太赫茲波的效率，對發(fā)現(xiàn)更高功率的太赫茲波產(chǎn)生方法具有重要意義。
　　論文介紹了太赫茲波相關(guān)背景、應(yīng)用以及產(chǎn)生和探測方法等，從而提出產(chǎn)生高功率太赫茲波的必要性；通過分析影響光學(xué)整流效應(yīng)轉(zhuǎn)換效率的影響因素，能夠幫助從理論上指導(dǎo)如何優(yōu)化太赫茲波輸出；為了便于對比高斯光束和貝塞爾光束產(chǎn)生的太赫茲時域信號的信噪比和頻譜特性，首先基于高斯光束搭建了太赫茲波時域光譜系統(tǒng)，為后續(xù)的工作奠定了基礎(chǔ)；接下來主要介紹了貝塞爾光束的相關(guān)基礎(chǔ)

3、以及主要的產(chǎn)生方法，并分析了實驗中利用軸棱錐結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的貝塞爾光束的傳輸特性，確定了貝塞爾光束的無衍射傳輸范圍，給出了貝塞爾光束軸上強度振蕩的原因，并就實驗結(jié)果做出了具體分析；通過理論上分析貝塞爾光束中心強度與高斯分布的關(guān)系，并對實驗中得到的貝塞爾光束中心強度進行高斯擬合，基本符合理論預(yù)期。分別用貝塞爾光束和高斯光束抽運GaP塊狀晶體以及GaP波導(dǎo)產(chǎn)生太赫茲波，通過測量發(fā)現(xiàn)太赫茲波的空間場分布和入射貝塞爾中心強度分布一致，都符合高斯分布的