光學差頻產(chǎn)生中紅外激光和太赫茲輻射的研究.pdf

1、太赫茲輻射頻率在光子與電子頻率之間的特殊位置,以及太赫茲輻射在光譜分析、醫(yī)學成像、環(huán)境檢測、通信和國防等方面的廣闊應用前景,使其受到越來越多的青睞。中紅外輻射源在遙感、光譜分析、工業(yè)過程控制、光生物學、光化學、軍事等方面有著極其重要的應用?？烧{相干輸出的光源在這些領域就顯得尤為重要?；诠鈱W差頻理論的非線性頻率變換技術可以獲得室溫運轉、寬調諧、高功率和結構緊湊的相干中紅外和太赫茲輻射源。本論文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點歸納如下:
　　

2、1.敘述了太赫茲波的重要特點和應用領域。介紹了光學方式產(chǎn)生太赫茲輻射的方法和國內(nèi)外太赫茲源的發(fā)展情況。概述了中紅外輻射源的產(chǎn)生方式和發(fā)展歷程。
　　 2.從三波互作用的耦合波方程出發(fā),在高斯模型和平面波模型近似下,研究了差頻過程中三波能量轉移的過程。并分析了兩種近似下的區(qū)別和不同適用條件。
　　 3.分析了非線性差頻晶體在中紅外波段的特性,以及相位匹配和色散條件。利用重復頻率10Hz的1064nm半導體激光器泵浦KTP-

3、OPO參量振蕩器,得到2.1μm附近雙波長連續(xù)輸出,在硒化鎵晶體中差頻得到了連續(xù)可調的7-19μm中紅外輻射,峰值功率達7.5kW。
　　 4.利用內(nèi)腔泵浦KTP-OPO輸出2.1μm附近雙波長作為差頻泵浦源,在磷鍺鋅晶體中差頻得到7-12μm連續(xù)諧調中紅外輻射輸出,峰值功率達2.23kW。
　　 5.利用雙KTP-OPO參量振蕩器作為差頻泵浦源,對磷鍺鋅晶體差頻實現(xiàn)太赫茲輻射進行實驗模擬和設計。對皮秒短脈沖泵浦光在周期