基于雙泵浦脈沖光學(xué)整流效應(yīng)產(chǎn)生THz波的研究.pdf

1、太赫茲(THz)波由于具有穿透性強(qiáng)、光子能量低、分辨率高、頻譜寬等優(yōu)點(diǎn)而在安檢、成像、生物醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。作為一項(xiàng)前沿領(lǐng)域和交叉學(xué)科，THz科學(xué)技術(shù)也越來越受到人們的重視。隨著高功率 THz源和高靈敏度THz探測手段的不斷發(fā)展，THz波的應(yīng)用越來越廣泛，同時(shí)對THz源提出了更高的要求：進(jìn)一步提高THz源的功率，以及尋找更加豐富的THz波調(diào)制手段。本論文從這兩個(gè)角度出發(fā)，旨在通過基于雙泵浦脈沖的光學(xué)整流效應(yīng)探索一種新的調(diào)制TH

2、z波和提高THz波輸出的手段，主要工作如下：
　　首先，介紹了THz波的研究歷史和發(fā)展，THz波的特殊性質(zhì)，應(yīng)用方向以及產(chǎn)生和探測手段。
　　第二章重點(diǎn)研究了光學(xué)整流效應(yīng)產(chǎn)生THz波的理論。從Maxwell方程出發(fā)，推導(dǎo)了在慢變包絡(luò)近似條件下的非線性波方程，并得到了光學(xué)整流過程產(chǎn)生THz波的頻域表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上得到了泵浦光轉(zhuǎn)化到 THz波的轉(zhuǎn)換效率公式，分析了影響THz波轉(zhuǎn)換效率的因素，并給出了(110)切割的GaP晶體產(chǎn)

3、生THz波的強(qiáng)度與偏振方向的關(guān)系。
　　第三章，在單脈沖光學(xué)整流產(chǎn)生 THz波表達(dá)式的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得出了雙泵浦脈沖條件下所產(chǎn)生的THz波的理論表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)上采用雙脈沖泵浦GaP晶體，驗(yàn)證了雙脈沖產(chǎn)生的THz波在時(shí)域的相干疊加和對頻譜的調(diào)制作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析相一致，驗(yàn)證了基于雙泵浦脈沖的光學(xué)整流效應(yīng)可以對產(chǎn)生的THz波進(jìn)行調(diào)制的思想。
　　最后，在第三章結(jié)果的基礎(chǔ)上，研究了雙脈沖泵浦光入射條件下 THz波功率的輸出提升，