四波混頻差頻產(chǎn)生太赫茲及光子晶體光纖特性的研究.pdf

1、太赫茲輻射頻率處于光子與電子頻率之間的特殊位置，并且在光譜分析、醫(yī)學(xué)成像、環(huán)境檢測(cè)、通信和國防等方面有廣闊應(yīng)用前景，這使其受到越來越多的關(guān)注?；谒牟ɑ祛l差頻理論的非線性頻率變換技術(shù)可以獲得室溫運(yùn)轉(zhuǎn)、高功率、寬調(diào)諧和結(jié)構(gòu)緊湊的相干太赫茲輻射源。鑒于光子晶體光纖獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析了光子晶體光纖的非線性系數(shù)等特性，并研究光子晶體光纖中產(chǎn)生太赫茲波的可行性。本論文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)歸納如下：
　　 1.簡(jiǎn)要介紹了太赫茲波的特點(diǎn)、應(yīng)用

2、領(lǐng)域以及產(chǎn)生方法，并簡(jiǎn)單介紹光子晶體光纖的基本概念、分類和相關(guān)的特性。
　　 2.以納秒量級(jí)近紅外激光脈沖作為泵浦源，從非線性耦合波理論出發(fā)，詳細(xì)分析了GaSe晶體和堿金屬蒸氣中的四波混頻過程，通過四波混頻差頻效應(yīng)獲得太赫茲輻射源，得出了太赫茲波輸出功率的解析表達(dá)式，并討論了實(shí)現(xiàn)相位匹配的條件。實(shí)驗(yàn)方面對(duì)電光調(diào)Q1.064μm泵浦源內(nèi)腔泵浦近簡(jiǎn)并點(diǎn)KTP光學(xué)參量振蕩器來產(chǎn)生2.1μm附近可調(diào)諧雙波長(zhǎng)輸出進(jìn)行了研究，為四波混頻差頻

3、產(chǎn)生太赫茲波提供了泵浦源。
　　 3.對(duì)模擬光子晶體光纖的各種計(jì)算方法做了概述與比較，著重介紹了有限元法的基本原理；然后對(duì)基于有限元算法的軟件Comsol Multiphysics進(jìn)行了簡(jiǎn)要的描述，具體給出了該軟件建模仿真的步驟。
　　 4.首先介紹了關(guān)于光子晶體光纖色散參數(shù)和非線性系數(shù)的理論計(jì)算方法，然后自行設(shè)計(jì)了兩種具有超平坦零色散特性和高非線性的光纖結(jié)構(gòu)，利用基于全矢量有限元算法的COMSOL軟件進(jìn)行了數(shù)值模擬。<