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(mén)學(xué)科，在材料分析、大氣遙感監(jiān)測(cè)、食品和藥品檢查、安全監(jiān)測(cè)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(duì)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(duì)線(xiàn)寬特性方面研究了種子注入技術(shù)的應(yīng)用，針對(duì)調(diào)諧特性的優(yōu)化研究發(fā)展了太赫茲波的波長(zhǎng)測(cè)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(guò)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(duì)太赫茲參量振蕩器輸出特性的影響，并對(duì)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(duì)太赫茲參量源輸出線(xiàn)寬特性的影響；完成了窄線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)性晶體 BaGa4Se7的太赫茲波及中紅外輻射源的輸出特性。測(cè)量了晶體在太赫茲波段的折射率以及吸收系數(shù)大小，測(cè)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(duì)太赫茲參量源波長(zhǎng)調(diào)諧特性的優(yōu)化研究發(fā)展了太赫茲波的波長(zhǎng)測(cè)量方法。搭建了一套基于掃描FP干涉儀的單頻太赫茲波長(zhǎng)測(cè)量?jī)x，并首次提出了這種太赫茲波長(zhǎng)測(cè)量?jī)x的誤差分析方法，推導(dǎo)了波長(zhǎng)測(cè)量結(jié)果相對(duì)不確定度的計(jì)算算法。算法包含兩種不同的波長(zhǎng)結(jié)果計(jì)算方法的誤差分析公式，并且