耦合级联光学差频高效产生太赫兹波的研究

作     者：李忠洋 颜钤泽 陈兴海 邴丕彬 袁胜 钟凯 姚建铨 Li Zhongyang;Yan Qianze;Chen Xinghai;Bing Pibin;Yuan Sheng;Zhong Kai;Yao Jianquan

作者机构：华北水利水电大学电力学院河南郑州450045 北京卓立汉光仪器有限公司北京101102 天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所天津300072 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2023年第50卷第6期

页      面：194-203页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(31671580 61735010) 

主　　题：非线性光学 太赫兹波 耦合级联光学差频 

摘      要：本文提出了一种耦合级联光学差频(CCDFG)高效产生太赫兹波的方法。利用耦合光学参量效应产生的双信号光和双闲频光在同一块非周期极化铌酸锂(APPLN)晶体中分别激励一套级联光学差频(CDFG)并产生太赫兹波。频率、偏振方向、传播方向完全相同的太赫兹波将两套CDFG强烈地耦合在一起。CCDFG可以利用两套CDFG共同产生并放大太赫兹波,而产生的太赫兹波又反过来增强CCDFG,进一步驱动CCDFG向更高阶斯托克斯差频扩展,从而大幅提高了太赫兹波能量转换效率。经计算可知,在100 K和300 K温度下,CCDFG产生太赫兹波的能量转换效率分别为37%和4.6%,比相同条件下双信号光和双闲频光激励的两套CDFG的能量转换效率之和分别提高了40%和60%以上。