CO-,2-激光差頻產(chǎn)生THz輻射及基于混頻效應(yīng)的寬帶倍頻理論研究.pdf

1、對(duì)太赫茲波（THz波）科學(xué)與技術(shù)的研究是目前全世界最為活躍的研究領(lǐng)域之一?，F(xiàn)階段對(duì)太赫茲的研究主要集中在THz波的產(chǎn)生、傳輸和探測(cè)上。THz波的產(chǎn)生是THz技術(shù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。產(chǎn)生THz波的方法又主要可以分為電子學(xué)方法和光子學(xué)方法。在利用光學(xué)與光子學(xué)原理產(chǎn)生THz波的方法中，利用非線性光學(xué)差頻的辦法可以獲得結(jié)構(gòu)緊湊、低成本、室溫運(yùn)轉(zhuǎn)、可調(diào)諧的THz波輻射源。其中，差頻晶體和差頻波長(zhǎng)的選擇以及三波互作用的相位匹配等問(wèn)題是非線性光學(xué)差頻產(chǎn)

2、生THz波的關(guān)鍵問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)著重考慮。利用遠(yuǎn)紅外CO2激光差頻產(chǎn)生THz輻射的技術(shù)因其具有自身的優(yōu)勢(shì)而應(yīng)給予相應(yīng)重視。本文主要圍繞在光學(xué)各向同性非線性晶體中差頻產(chǎn)生THz波的相位匹配計(jì)算和利用CO2激光差頻產(chǎn)生THz輻射的研究而展開(kāi)，最后對(duì)基于混頻效應(yīng)的寬帶倍頻理論進(jìn)行了初步分析。論文的主要內(nèi)容包括： 1.介紹了在光學(xué)各向同性晶體中利用跨剩余射線帶色散補(bǔ)償效應(yīng)進(jìn)行相位匹配的原理，并利用該原理詳細(xì)討論了在GaP、GaAs、InP、Z

3、nTe和CdTe晶體中差頻產(chǎn)生THz輻射的共線相位匹配及相干長(zhǎng)度等問(wèn)題。進(jìn)一步地，討論了溫度變化對(duì)GaAs晶體中相位匹配的影響。 2.討論了在GaSe晶體和GaAs晶體中，利用CO2激光差頻產(chǎn)生THz波的相位匹配問(wèn)題。提出并初步計(jì)算了在周期極化GaAs晶體中，利用CO2激光差頻產(chǎn)生THz波的問(wèn)題。 3.為在Cr：GaAs晶體中利用CO2激光器差頻產(chǎn)生THz波的實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)計(jì)算了Cr：GaAs晶體的有效非線性系數(shù)deff以及