CO2激光差頻產(chǎn)生太赫茲輻射的初步研究.pdf

1、通過(guò)激光差頻產(chǎn)生THz輻射具有調(diào)諧簡(jiǎn)單、光路易調(diào)并且輸出高峰值功率相干輻射的優(yōu)點(diǎn)。TEACO2激光器以其輸出高峰值功率和多譜線易調(diào)諧等特征,是差頻產(chǎn)生THz輻射的良好泵浦光源。GaSe是在THz波段吸收系數(shù)最低的幾種晶體之一,用于差頻產(chǎn)生THz輻射潛力巨大。本文研究利用CO2激光差頻產(chǎn)生THz輻射,以期獲得高峰值功率可調(diào)諧THz輻射。理論方面,根據(jù)差頻原理計(jì)算了GaAs、ZnGeP2和GaSe晶體基于CO2激光差頻的相位匹配參數(shù),考慮有

2、效非線性光學(xué)系數(shù)和折射率以及晶體損傷閾值對(duì)三種晶體差頻性能進(jìn)行了比較,分析了三種晶體各自的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。根據(jù)差頻產(chǎn)生THz輻射的功率表達(dá)式,分析了相位失配和晶體吸收對(duì)THz輻射功率的影響,結(jié)果表明在實(shí)驗(yàn)中控制光路調(diào)整精度以減小相位失配并設(shè)計(jì)最佳晶體長(zhǎng)度防止晶體過(guò)度吸收的重要性。實(shí)驗(yàn)方面,用TEACO2激光器和射頻波導(dǎo)CO2激光器組成了差頻泵浦系統(tǒng),調(diào)試TEACO2激光器輸出10.25μm波長(zhǎng)的峰值功率為數(shù)十kW的激光,脈沖觸發(fā)波導(dǎo)激光器得到