基于差頻技術(shù)及光學(xué)參量方法產(chǎn)生可調(diào)諧THz波的研究.pdf

1、太赫茲波技術(shù)在物理、化學(xué)、生命科學(xué)等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，以及醫(yī)學(xué)成像、安全檢查、產(chǎn)品檢測(cè)、空間通信、武器制導(dǎo)等應(yīng)用研究領(lǐng)域都具有十分重要的研究?jī)r(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景，而太赫茲波輻射源技術(shù)的進(jìn)步正是推動(dòng)太赫茲技術(shù)及其相關(guān)交叉學(xué)科迅速發(fā)展的關(guān)鍵所在。利用非線性光學(xué)差頻方法和基于晶格振動(dòng)模受激電磁耦子散射過(guò)程的太赫茲參量振蕩技術(shù)產(chǎn)生的THz波輻射，具有高能量、高相干性、單頻、可寬范圍調(diào)諧，以及實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、可室溫運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因此近十幾年

2、來(lái)倍受世界各國(guó)科研工作者青睞。本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1.實(shí)驗(yàn)研究了近簡(jiǎn)并點(diǎn)雙共振KTP-OPO的可調(diào)諧雙波長(zhǎng)輸出特性；對(duì)剩余射線帶色散補(bǔ)償相位匹配原理進(jìn)行了理論介紹，并利用此KTP--OPO的雙波長(zhǎng)輸出作為差頻泵浦源，理論研究了在利用光學(xué)各向同性半導(dǎo)體晶體差頻產(chǎn)生可調(diào)諧THz波過(guò)程中所涉及的相位匹配問(wèn)題，得到了有意義的研究結(jié)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(diào)諧范圍的雙波長(zhǎng)輸出，實(shí)現(xiàn)了高能量、高效率運(yùn)轉(zhuǎn)，為利用ZnTe晶體差頻產(chǎn)生可調(diào)諧THz波輻射提供了一種行之有效的差頻泵浦源。 3.對(duì)基于受激電磁耦子散射過(guò)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(guò)程中的增益、吸收特性進(jìn)行了詳細(xì)的理論研究和數(shù)值模擬；通過(guò)對(duì)晶格振動(dòng)模的電磁耦子色散特性的研究，在國(guó)際上首次提出了一種TPO輸出頻率調(diào)諧方法。 4.根據(jù)由鈮酸鋰晶體組成的TPG的實(shí)驗(yàn)