外腔增強激光非線性頻率變換及高效窄線寬太赫茲波的產(chǎn)生.pdf

1、THz波處于光譜中過渡區(qū)域，其不僅在物理、化學(xué)生物等基礎(chǔ)學(xué)科中有著獨特的優(yōu)勢，而且在醫(yī)學(xué)、軍事通訊等多領(lǐng)域都有著巨大的潛在價值。基于外腔增強技術(shù)的THz波差頻輻射源能產(chǎn)生高能量，可調(diào)諧相干THz波，且能在室溫下運轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊，有極大的研究價值。依托國家自然科學(xué)基金項目“2μm光纖激光器泵浦的窄線寬mW量級連續(xù)THz源”，我們對外腔增強結(jié)構(gòu)差頻THz源的各個技術(shù)環(huán)節(jié)分別進行了研究探索，主要分為2μm光纖激光放大系統(tǒng)的搭建，外腔增強環(huán)形腔結(jié)

2、構(gòu)的研究，以及THz波導(dǎo)的研究。
　　本論文的主要內(nèi)容如下:
　　1.介紹了THz波，歸納了THz波的光學(xué)和電學(xué)產(chǎn)生方法，特點及在多領(lǐng)域的應(yīng)用，總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于外腔增強差頻THz源的研究進展，介紹了非線性光學(xué)頻率變換過程中最重要的相位匹配技術(shù);
　　2.推導(dǎo)描述了非線性頻率變換中三波互作用過程。對LBO晶體Ⅰ類相位匹配倍頻進行了理論分析，計算模擬結(jié)果為，在θ角為90°，ψ角約為11°時，有最大的有效非線性系數(shù)約2.64

3、×10-12m/V，基頻慢光和倍頻快光的走離角分別為0和0.38°，兩者能流密度方向互作用角有最小值約為0.27°;
　　3.以LBO晶體Ⅰ類倍頻為基礎(chǔ)，對外腔增強環(huán)形腔的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定條件進行了探索，推導(dǎo)了模式匹配與阻抗匹配條件，并計算了連續(xù)波及脈沖情況下的增強系數(shù)，根據(jù)環(huán)形腔精細(xì)度不同，可以得到幾十至幾百倍的增強;
　　4.對高性能雙波長2μm差頻THz泵浦源進行搭建并測試，目前第二級預(yù)放大后可以獲得7.5W的光信號輸出，線寬