基于参量过程产生与探测太赫兹波的研究

作     者：李长庚 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：姚建铨

授予年度：2014年

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：太赫兹波 铌酸锂 参量过程 电磁耦子 金属网栅 

摘      要：太赫兹波的独特性质使得它在成像、无损检测、环境监测、通信、安全等领域均有重要的的科学研究价值和广阔的应用前景。基于参量过程的太赫兹波产生与探测技术具有窄线宽、连续可调谐、室温运转、结构紧凑等优点，近年来受到越来越多的关注。本论文围绕基于铌酸锂晶体中电磁耦子的受激拉曼散射开展了太赫兹波辐射源、窄带太赫兹频率测试仪、辐射源的泵浦阈值和太赫兹波探测的实验研究。主要研究内容有以下几个方面： (1)实验研究了两种不同耦合输出方式的太赫兹波辐射源：即硅棱镜耦合式太赫兹波参量振荡器(TPO)和浅表面垂直出射式TPO。分析了限制频率调谐范围的主要因素。定量考察了晶体光折变效应对太赫兹波输出效果的影响。测量了三种不同配置的浅表面垂直出射式TPO的太赫兹波输出效率、频率调谐范围。 (2)设计开发了一款适用于2THz以下频率的新型太赫兹频率测试仪用于直接测量窄带太赫兹波长。 (3)设计并搭建了铌酸锂晶体参量过程产生、探测太赫兹系统。分析了系统的噪声来源并确定了系统的主要噪声源。定量比较了晶体参量过程探测太赫兹波、高莱盒及热释电探测器的探测性能。