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表面出射太赫兹波参量振荡器的设计与增强输出(英文)

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红外与激光工程 2013年第4期42卷 935-939页

作者：李忠洋李继武邴丕彬徐德刚姚建铨华北水利水电学院电力学院河南郑州450011 焦作师范高等专科学校河南焦作454000 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

利用一台多纵模调QNd：YAG激光器泵浦的浅表垂直发射太赫兹波参量振荡器参量产生了高功率可调谐太赫兹波辐射。推导了非共线相位匹配条件下的有效参量增益长度以优化太赫兹波参量振荡器参数。实验测得太赫兹波的调谐范围为0．77～2．83... 详细信息

利用一台多纵模调QNd：YAG激光器泵浦的浅表垂直发射太赫兹波参量振荡器参量产生了高功率可调谐太赫兹波辐射。推导了非共线相位匹配条件下的有效参量增益长度以优化太赫兹波参量振荡器参数。实验测得太赫兹波的调谐范围为0．77～2．83THz。当泵浦功率密度为222．3MW／cm2时，在1．78THz处太赫兹波的最大输出能量为347．8nJ／pulse，对应的能量转化效率为3．91x10-6。太赫兹波在垂直方向上的远场发散角为0．0204rad，在水平方向上为0．0068rad。

关键词：太赫兹波太赫兹波参量振荡器非共线相位匹配有效参量增益长度

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太赫兹波参量振荡器频率调谐技术的基础研究

太赫兹波参量振荡器频率调谐技术的基础研究

作者：白先鹏西北大学

学位级别：硕士

研制出稳定高效、结构紧凑、高能量输出、可室温运转的太赫兹波源,一直是太赫兹波应用技术发展的关键技术之一和研究热点。本文对基于受激电磁耦子散射过程的太赫兹波参量振荡器(Terahertz wave parametric oscillator—TPO)的频率调谐... 详细信息

研制出稳定高效、结构紧凑、高能量输出、可室温运转的太赫兹波源,一直是太赫兹波应用技术发展的关键技术之一和研究热点。本文对基于受激电磁耦子散射过程的太赫兹波参量振荡器(Terahertz wave parametric oscillator—TPO)的频率调谐技术进行了系统地研究。太赫兹波参量振荡器具有频率调谐范围宽,实验结构简单紧凑,成本低廉等显著优点。因此它可以被广泛应用于精细光谱分析、医学成像、空间通讯等多种太赫兹波应用技术中。如何提高太赫兹波参量振荡器在频率调谐范围、增益特性和输出方向性等方面的性能,进一步挖掘其应用潜力,一直为相关科研人员所关注。在本文中,我们以LiNbO(LN)、LiTaO(LT)和KTP晶体作为工作介质,对太赫兹波参量振荡器分别在角度调谐技术、泵浦波长调谐技术和电场调谐技术时的工作运转特性进行了理论研究,并进行了对比分析。研究结果表明,采用角度调谐技术时,与LT-TPO相比,LN-TPO具有更宽太赫兹波频率调谐宽度及更高的增益系数;KTP-TPO在角度调谐技术下只能间断地连续调谐太赫兹波频率,其输出的太赫兹波在远离低频晶格振动模频率处具有较高的增益系数,其输出方向特性比较复杂,但总体稳定性较好。在采用泵浦波长调谐技术时,LN-TPO可以获得较大的太赫兹波频率调谐宽度和较高的太赫兹波参量增益,而LT-TPO的太赫兹波输出方向则要相对更加稳定。采用泵浦波长调谐技术的KTP-TPO,产生的太赫兹波只能间断地连续调谐,其太赫兹波增益特性及输出方向特性都是比较复杂的,不同的晶格振动模对应产生的太赫兹波的增益和输出方向特性各不相同。另外,由于LN是一种电光晶体,通过对LN晶体Z轴方向上施加电场,可以改变晶体的折射率。我们尝试性地探索了在LN晶体上施加电场时,实现TPO频率调谐输出的可行性问题,并对其增益过程进行了分析。本论文的理论计算结果,对从实验上进一步改善和提高TPO工作运转特性提供了必要的理论支持和数据参考。

关键词：太赫兹波参量振荡器频率调谐技术 LiNbO3 LiTaO3 KTP

铌酸锂晶体中参量振荡产生高功率可调谐太赫兹波的实验研究

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中国激光 2011年第4期38卷 230-233页

作者：李忠洋姚建铨徐德刚钟凯邴丕彬汪静丽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 天津大学教育部光电信息技术科学重点实验室天津300072

利用一块大体积MgO：LiNbO3晶体,采用浅表垂直出射方式构成太赫兹（THz）波参量振荡器（TPO）,实现了高功率可调谐的THz波输出,调谐范围为0.8-2.8 THz。当抽运功率密度为197.4 MW/cm^2时,在1.73 THz处每个THz脉冲的最大输出能量为173.9 ... 详细信息

利用一块大体积MgO：LiNbO3晶体,采用浅表垂直出射方式构成太赫兹（THz）波参量振荡器（TPO）,实现了高功率可调谐的THz波输出,调谐范围为0.8-2.8 THz。当抽运功率密度为197.4 MW/cm^2时,在1.73 THz处每个THz脉冲的最大输出能量为173.9 nJ,对应的能量转换效率为2.2×10^-6。实验过程中观察到了一阶和二阶斯托克斯（Stokes）光,一阶Stokes光相对于抽运光的频移等于产生的THz波的频率。

关键词：非线性光学太赫兹波太赫兹波参量振荡器电磁耦子

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基于光学方法的太赫兹辐射源

中国激光 2006年第10期33卷 1349-1359页

作者：孙博姚建铨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光电信息技术科学教育部重点实验室天津300072

太赫兹波技术在物理、化学、生命科学等基础研究学科,以及医学成像、安全检查、产品检测、空间通信、武器制导等应用学科都具有重要的研究价值和应用前景,而太赫兹辐射源正是太赫兹技术发展的关键部分。概述了基于光学方法产生太赫兹辐... 详细信息

太赫兹波技术在物理、化学、生命科学等基础研究学科,以及医学成像、安全检查、产品检测、空间通信、武器制导等应用学科都具有重要的研究价值和应用前景,而太赫兹辐射源正是太赫兹技术发展的关键部分。概述了基于光学方法产生太赫兹辐射的几种常用方法,着重叙述了利用非线性光学差频技术和基于横向晶格振动光学模受激电磁耦子散射过程的太赫兹参量振荡技术工作原理,以及目前的研究状况,并对这两种方法产生太赫兹波辐射源未来的发展方向进行了展望。

关键词：非线性光学太赫兹辐射太赫兹波的产生非线性光学差频相位匹配太赫兹波参量振荡器电磁耦子

铌酸锂晶体中参量振荡产生高功率可调谐THz波的实验研究

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铌酸锂晶体中参量振荡产生高功率可调谐THz波的实验研究