光學(xué)太赫茲參量輻射源最佳工作特性的研究.pdf

1、太赫茲作為目前的一個(gè)熱門學(xué)科，在材料分析、大氣遙感監(jiān)測、食品和藥品檢查、安全監(jiān)測等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。太赫茲參量振蕩器由于其結(jié)構(gòu)緊湊、輸出功率高、具有較寬的調(diào)諧范圍，在太赫茲技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的前景。本文針對太赫茲參量振蕩器的輸出功率方面研究了泵浦光的優(yōu)化以及新型晶體的探索，針對線寬特性方面研究了種子注入技術(shù)的應(yīng)用，針對調(diào)諧特性的優(yōu)化研究發(fā)展了太赫茲波的波長測量方法。
　　本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)歸納如下：
　　1.研究了太赫茲參量

2、振蕩器的輸出特性與泵浦光光橫模特性的關(guān)系。從參量過程的耦合模系數(shù)以及受激拉曼散射的多模效應(yīng)方面理論研究了泵浦光橫模特性對太赫茲參量振蕩器輸出特性的影響，并對太赫茲參量振蕩器的閾值和輸出功率以及輸出太赫茲波的光束質(zhì)量隨泵浦光橫模特性的變化關(guān)系進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明隨著泵浦光的橫模特性的優(yōu)化，太赫茲參量振蕩器的輸出效率及出射太赫茲波的光束質(zhì)量均會(huì)得到提升。
　　2.研究了種子注入技術(shù)對太赫茲參量源輸出線寬特性的影響；完成了窄線寬

3、小型化太赫茲參量源的設(shè)計(jì)工作。理論分析計(jì)算了種子光注入鎖定斯托克斯光所需的條件，設(shè)計(jì)了種子注入太赫茲波參量發(fā)生器的實(shí)現(xiàn)方案。搭建了小型化太赫茲參量源的泵浦激光器，并利用這一泵浦源實(shí)現(xiàn)了高效太赫茲波輸出。設(shè)計(jì)了利用外腔諧振增強(qiáng)技術(shù)的高效率窄線寬小型化太赫茲參量源的實(shí)現(xiàn)方案。
　　3.研究了基于新型非線性晶體 BaGa4Se7的太赫茲波及中紅外輻射源的輸出特性。測量了晶體在太赫茲波段的折射率以及吸收系數(shù)大小，測量了晶體的拉曼散射特性，

4、完成了基于 BaGa4Se7晶體的太赫茲差頻輻射源的理論分析工作。搭建了基于BaGa4Se7晶體的中紅外參量振蕩器，實(shí)現(xiàn)了單脈沖60μJ的3.9μm中紅外輸出。
　　4.針對太赫茲參量源波長調(diào)諧特性的優(yōu)化研究發(fā)展了太赫茲波的波長測量方法。搭建了一套基于掃描FP干涉儀的單頻太赫茲波長測量儀，并首次提出了這種太赫茲波長測量儀的誤差分析方法，推導(dǎo)了波長測量結(jié)果相對不確定度的計(jì)算算法。算法包含兩種不同的波長結(jié)果計(jì)算方法的誤差分析公式，并且