基于波面倾斜及双光时空啁啾相干泵浦产生太赫兹波特性的研究

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太赫兹波因其优良的特性,在安全检查、无损探测、宽带通信、医学及天文学等领域具有广泛的应用前景。受限于太赫兹输出功率低和调控难度大,目前太赫兹波技术还未能有效发展。因此,如何提高太赫兹波的输出功率,以及有效的调制太赫兹波是目前研究工作的重点之一。本文的主要工作旨在基于波面倾斜技术实现时引入的时空啁啾以双光泵浦或狭缝选频的方式调制太赫兹波。主要内容如下:1.简单介绍了太赫兹波的特性与应用,太赫兹波的产生与探测技术,以及波面倾斜技术产生太赫兹波的研究现状。2.详细介绍基于光整流差频效应的飞秒激光脉冲泵浦非线性晶体辐射太赫兹波的基本原理,得到了太赫兹波频域表达式。基于光整流差频原理进行了晶体的选取,并介绍了波面倾斜技术的实现方式。3.基于双波面倾斜脉冲泵浦Li Nb O3晶体产生太赫兹波,利用角色散实现波面倾斜时所引入的时间啁啾,在双光小延迟相干范围内实现了对太赫兹波带宽、中心频率的连续调谐;基于双泵浦脉冲和双太赫兹脉冲之间的谱干涉,在大延迟相干范围外,实现太赫兹波的谱调制。在双脉冲完全(同步)相干的条件下,获得的太赫兹波的最高输出功率,是单路泵浦的3.7倍。此外,通过狭缝分段截取泵浦脉冲的形式,在直接泵浦产生的太赫兹波频谱范围内,实现了对太赫兹波带宽、强度和中心频率的调谐。4.基于空间啁啾光泵浦Ga P晶体产生太赫兹波,分别利用狭缝截取空间啁啾泵浦光和其产生太赫兹波脉冲。对比两次截取后获得的太赫兹波带宽和中心频率,证明了太赫兹波的啁啾分布与泵浦光具有对应关系,和太赫兹波是由空间啁啾泵浦光的各个部分单独产生的太赫兹波叠加而成的。
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