基于非線性光學(xué)差頻技術(shù)產(chǎn)生太赫茲輻射源的研究.pdf

1、太赫茲(THz)波在光譜中所處的特殊位置,自身具有的特點(diǎn)以及在物理學(xué)、天文學(xué)、光譜成像、安全檢測(cè)、生物科學(xué)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,使其受到越來(lái)越多的關(guān)注。其中,太赫茲(THz)源是太赫茲領(lǐng)域研究的基礎(chǔ),也是重點(diǎn)。THz源的研究方法主要分為電子學(xué)方法和光子學(xué)方法?；诜蔷€性光學(xué)差頻技術(shù)產(chǎn)生的THz波頻率連續(xù)可調(diào),線寬達(dá)到MHz量級(jí),并且可以獲得分辨率較高的THz譜。本文主要從光子學(xué)方法出發(fā),研究基于非線性光學(xué)差頻產(chǎn)生THz波技術(shù),其主要內(nèi)容及創(chuàng)

2、新點(diǎn)如下:
　　1.應(yīng)用經(jīng)典電磁理論,從麥克斯韋方程組出發(fā),推導(dǎo)出光學(xué)差頻的耦合波方程,通過(guò)求解耦合波方程,從理論上分析DAST有機(jī)晶體的吸收系數(shù)、相干長(zhǎng)度、晶體厚度等條件對(duì)差頻過(guò)程產(chǎn)生THz波的影響。分析共線相位匹配條件,并進(jìn)一步分析允許角度和允許線寬等參量。
　　2.介紹DAST晶體的分子結(jié)構(gòu)、制備方法以及在近紅外波段和THz波段的色散特性的同時(shí),介紹GaSe晶體的相位匹配角及允許參量,為后面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用非線性光學(xué)差頻技

3、術(shù)產(chǎn)生THz波提供了一定的理論依據(jù)。
　　3.設(shè)計(jì)小型化基于光學(xué)差頻技術(shù)產(chǎn)生THz波輻射的實(shí)驗(yàn)裝置,主要利用KTP晶體(KTP-OPO)產(chǎn)生1300-1500nm的雙波長(zhǎng),泵浦DAST有機(jī)晶體,差頻產(chǎn)生調(diào)諧范圍1.37-19.34THz的THz波,并讓KTP-OPO產(chǎn)生的2μm附近的雙波長(zhǎng)泵浦GaSe晶體,差頻產(chǎn)生能量為μJ量級(jí)的THz波。
　　4.介紹MgO:LiNbO3晶體的基本性質(zhì),以及在近紅外波段和THz波段的色散特