參量振蕩腔內差頻太赫茲源的研究.pdf

1、太赫茲技術在成像、安檢、無損檢測、雷達及星際通信等領域都具有巨大的科研價值與廣泛的應用潛力。近年來，太赫茲技術引起了人們越來越多的關注，成為了世界各國研究的熱點。研制高功率、可調諧、室溫工作的太赫茲源是促進太赫茲技術及其相關學科迅速發(fā)展的關鍵?；诠鈱W參量振蕩(OPO)及非線性光學差頻技術(DFG)的太赫茲源，因其功率大、可調范圍廣、結構簡單、便于操作以及窒溫運行等優(yōu)點，得到世界各國科研工作者的青睞。本文基于非線性光學差頻的方法建立了光

2、學參量振蕩腔內差頻太赫茲源的理論模型并在此基礎上進行了數(shù)值仿真研究。
　　本論文對太赫茲技術的研究背景及國內外研究狀況進行了介紹，重點介紹了基于非線性光學方法的太赫茲源的工作原理及特點?；贛axwe11方程和非線性極化詳細推導了二階非線性三波互作用耦合波方程。介紹了準相位匹配技術的原理，并推導出了一階準相位匹配條件下的三波耦合波方程。調查研究了摻氧化鎂鈮酸鋰晶體(MgO-LiNbO3)和砷化鎵晶體(GaAs)的物理、化學及光學特

3、性，對兩種晶體的色散特性做了數(shù)值仿真研究。推導了差頻轉換效率的估算公式，得出了影響差頻轉換效率的主要因素。簡單分析了單諧振OPO和雙諧振OPO的閾值條件。建立了光學參量振蕩腔內差頻太赫茲源的理論模型，并對其進行了數(shù)值仿真分析。在對參量振蕩腔內差頻太赫茲源的數(shù)值仿真中考慮了晶體對光波及太赫茲波的吸收損耗，在非線性三波互作用耦合波方程中加入了損耗項。從仿真結果可以看出差頻的轉換效率與晶體的長度并不呈簡單的線性關系，得到了能實現(xiàn)最大轉換效率的