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太赫兹作为目前的一个热门学科,在材料分析、大气遥感监测、食品和药品检查、安全监测等众多领域有着广泛的应用。太赫兹参量振荡器由于其结构紧凑、输出功率高、具有较宽的调谐范围,在太赫兹技术领域具有广泛的前景。本文针对太赫兹参量振荡器的输出功率方面研究了泵浦光的优化以及新型晶体的探索,针对线宽特性方面研究了种子注入技术的应用,针对调谐特性的优化研究发展了太赫兹波的波长测量方法。本文主要创新点归纳如下:1.研究了太赫兹参量振荡器的输出特性与泵浦光光横模特性的关系。从参量过程的耦合模系数以及受激拉曼散射的多模效应方面理论研究了泵浦光横模特性对太赫兹参量振荡器输出特性的影响,并对太赫兹参量振荡器的阈值和输出功率以及输出太赫兹波的光束质量随泵浦光横模特性的变化关系进行了实验研究。研究结果表明随着泵浦光的横模特性的优化,太赫兹参量振荡器的输出效率及出射太赫兹波的光束质量均会得到提升。2.研究了种子注入技术对太赫兹参量源输出线宽特性的影响;完成了窄线宽小型化太赫兹参量源的设计工作。理论分析计算了种子光注入锁定斯托克斯光所需的条件,设计了种子注入太赫兹波参量发生器的实现方案。搭建了小型化太赫兹参量源的泵浦激光器,并利用这一泵浦源实现了高效太赫兹波输出。设计了利用外腔谐振增强技术的高效率窄线宽小型化太赫兹参量源的实现方案。3.研究了基于新型非线性晶体BaGa4Se7的太赫兹波及中红外辐射源的输出特性。测量了晶体在太赫兹波段的折射率以及吸收系数大小,测量了晶体的拉曼散射特性,完成了基于BaGa4Se7晶体的太赫兹差频辐射源的理论分析工作。搭建了基于BaGa4Se7晶体的中红外参量振荡器,实现了单脉冲60μJ的3.9μm中红外输出。4.针对太赫兹参量源波长调谐特性的优化研究发展了太赫兹波的波长测量方法。搭建了一套基于扫描FP干涉仪的单频太赫兹波长测量仪,并首次提出了这种太赫兹波长测量仪的误差分析方法,推导了波长测量结果相对不确定度的计算算法。算法包含两种不同的波长结果计算方法的误差分析公式,并且可用于波长计的参数设计优化工作。