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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
基于非线性光学频率变换理论,采用已报道的利用非线性光学差频方法产生可调谐太赫兹波的实验条件作为理论分析的实验模型,计算模拟出在不同相位匹配条件下,GaSe和ZnGeP2晶体差频的相位匹配角、走离角、允许角和有效非线性系数,并对计算结果进行了分析比较,总结出对应输出不同太赫兹波长的最佳相位匹配方式.计算结果为利用非线性晶体差频产生可调谐太赫兹辐射的实验研究提供深入和全面的理论基础.  相似文献   

2.
陆金星  黄志明  黄敬国  王兵兵  沈学民 《物理学报》2011,60(2):24209-024209
从理论上分析了相位失配与材料吸收在利用GaSe非线性差频产生太赫兹(THz)波中的影响,计算得到了4种不同情况下的晶体最佳长度值和相应THz最大功率,计算了角度失配对于相位失配的影响,计算结果为非线性光学差频实验提供了重要参考依据和理论设计基础. 关键词: 太赫兹波 GaSe晶体 相位失配 材料吸收  相似文献   

3.
AgGaSe_2晶体差频产生可调谐太赫兹波的理论研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
基于单轴晶体中三波互作用的共线相位匹配技术,采用CO2激光器泵浦非线性晶体AgGaSe2,数值计算出在oee类和oeo类相位匹配条件下,差频产生太赫兹波的相位匹配角、走离角、允许角和有效非线性系数。计算结果表明:两类相位匹配太赫兹波可调谐的范围都非常宽,而且走离角都在1°以下,允许角足够大。在绝大部分太赫兹波区域,oee类匹配有效非线性系数远大于oeo类匹配,实验中适合采用oee类相位匹配方式。  相似文献   

4.
孙博  姚建铨  王卓  王鹏 《物理学报》2007,56(3):1390-1396
理论研究了利用剩余射线带色散补偿相位匹配原理,在Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅳ族光学各向同性的半导体非线性晶体中差频产生可调谐THz波的可行性问题.根据这些半导体材料的色散特性,并以近简并点双共振KTP-OPO的可调谐相干双波长输出作为差频抽运源,对它们的相位匹配能力、差频增益特性、品质因数以及差频过程中的相干长度进行了理论分析和计算,确定了ZnTe晶体是在共线相位匹配情况下较为理想的THz波差频晶体,而InP晶体则更适合用于非共线相位匹配情况. 关键词: 非线性光学 THz辐射 差频 各向同性半导体晶体  相似文献   

5.
基于受激电磁耦子散射原理,采用已报道的利用非线性光学参量振荡方法产生可调谐太赫兹波的实验条件作为理论分析的实验模型,以GaAs,GaP, InP,ZnTe晶体为代表,计算分析了在闪锌矿晶体中参量振荡产生太赫兹波的吸收、增益特性,对输出THz波的调谐特性给出了详尽分析.分析太赫兹波高效耦合输出的腔型结构,并与掺氧化镁铌酸锂晶体组成的太赫兹波参量振荡器做对比. 关键词: 太赫兹波 太赫兹波参量振荡 电磁耦子 闪锌矿晶体  相似文献   

6.
黄敬国  陆金星  周炜  童劲超  黄志明  褚君浩 《物理学报》2013,62(12):120704-120704
在众多实现太赫兹辐射的方法中, 非线性光学共线差频能够实现高功率、宽波段、连续可调谐的太赫兹波辐射. 理论分析表明, 各向同性磷化镓晶体, 在1064 nm附近波长激光共线差频下具有毫米量级的相干长度, 能够满足高功率宽波段的太赫兹辐射条件.实验证明, 磷化镓晶体共线差频实现高功率宽波段的太赫兹光辐射, 其太赫兹光波长调谐范围为95.9–773.4 μm (0.39–3.13 THz), 最高峰值功率7 W位于频率2.0 THz处.该实验结果与理论计算基本保持一致. 关键词: 太赫兹源 磷化镓 共线差频  相似文献   

7.
基于晶格振动模受激电磁耦子散射过程的基本原理,对由LiTaO3(LT)晶体组成的太赫兹波参量振荡器(TPO)的输出调谐特性、增益和吸收损耗特性,以及基于硅棱镜阵列耦合装置的THz波输出特性等方面进行了详细的理论研究和分析.研究结果表明,基于LiTaO3晶体A1对称性晶格振动的特点以及自身优异的非线性光学特性,通过利用短波长抽运光、适当提高抽运能量以及缩短TPO谐振腔腔长等方法,完全可以实现LT-TPO的高性能运转,证明了LiTaO3晶体是一种性能优良的TPO工作介质.理论计算结果及方法为以后的LT-TPO实验工作提供了详实的理论依据和实验指导. 关键词: 非线性光学 THz辐射 3晶体')" href="#">LiTaO3晶体 电磁耦子  相似文献   

8.
李忠洋  邴丕彬  徐德刚  曹小龙  姚建铨 《物理学报》2013,62(8):84212-084212
针对光学参量振荡产生太赫兹波转换效率低的缺点, 提出了级联参量振荡产生太赫兹波的新机理以提高转换效率. 以周期极化铌酸锂晶体为例, 对级联参量振荡产生太赫兹波的原理和过程进行了理论研究. 分析了抽运光波长、周期极化铌酸锂晶体极化周期和工作温度对产生一阶、二阶闲频光频率的影响. 推导了三波共线相互作用条件下太赫兹波的增益特性和吸收特性. 计算结果表明, 通过级联参量振荡可以有效提高太赫兹波的转换效率, 并可以得到宽调谐的太赫兹波输出. 基于分析结果, 设计了周期极化铌酸锂晶体级联参量振荡产生高效率、宽调谐、窄线宽、连续太赫兹波的实验. 关键词: 太赫兹波 太赫兹波参量振荡 级联参量振荡  相似文献   

9.
张洋  李婷  袁晓东  熊召  徐旭  叶朗  周海  张彬 《物理学报》2015,64(2):24213-024213
在高功率固体激光器的终端光学组件内, 大口径薄型KDP (KH2PO4)晶体的精密装配和校准是实现惯性约束核聚变的关键技术之一. 为了达到晶体在线安装高效高精度的要求, 需要测量高功率激光三次谐波转换效率达到最高时的晶体相位匹配角分布. 本文针对Ⅰ/Ⅱ类大口径薄型KDP晶体三次谐波转换的方式, 根据晶体的非线性光学属性获得了晶体不同位置相位匹配角之间的关系; 根据激光束在晶体内的传输路径分析得到了晶体面形、相位匹配角与激光三次谐波转换效率达到最高时 晶体最佳偏转角之间的相互关系. 在此基础上, 建立了Ⅰ/Ⅱ类KDP晶体相位匹配角的理论预测模型, 并利用实验进行了验证和分析. 实验结果表明, 晶体相位匹配角的预测值与实验值之差在10.0 μrad以内, 验证了Ⅰ/Ⅱ类KDP晶体相位匹配角理论预测模型的正确性, 为获得晶体全口径相位匹配角分布提供了简单、高效的预测方法.  相似文献   

10.
级联差频产生太赫兹辐射的理论研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
钟凯  姚建铨  徐德刚  张会云  王鹏 《物理学报》2011,60(3):34210-034210
针对差频产生太赫兹(THz)辐射转换效率低的缺点,提出了级联差频的新机理以提高转换效率,并以ZnTe晶体为例,对级联差频产生THz辐射的原理和过程进行了理论研究.通过对级联差频耦合波方程组的求解,得出了ZnTe晶体中级联差频的最佳抽运条件和ZnTe晶体的最佳长度,并且分析了晶体吸收、波矢失配及抽运强度对级联差频的影响.计算结果表明,通过级联差频可以大大提高THz波的转换效率,其光子转换效率甚至可以超过Manley-Rowe关系的限制. 关键词: 太赫兹辐射 差频 级联 ZnTe晶体  相似文献   

11.
柴路  牛跃  栗岩锋  胡明列  王清月 《物理学报》2016,65(7):70702-070702
太赫兹技术在最近30年来得到快速发展, 并在医学、生物、农业、材料、安检、通信、天文等领域得到广泛应用. 从太赫兹源的频谱特性可以分为窄带(单频)太赫兹源和宽带太赫兹源. 从频谱技术方面来说, 相干的宽带和窄带太赫兹谱是一种互补性关系, 具有各自的技术特点和应用范围. 宽带太赫兹谱可以用于快速获取较宽频谱范围的分子振转谱, 实现混合特征谱的快速检测或成像. 窄带太赫兹源具有很好的光谱灵敏度和分辨率, 适用于太赫兹抽运-探测、分子振转能级谱精细结构分辨 以及太赫兹远程探测和成像. 因此研制具有可调谐的高峰值功率的窄带太赫兹源是适用于探测和识别分子振转能级指纹谱的应用需求, 而差频技术是获得高功率和宽调谐窄带太赫兹源最重要的技术之一. 为了突出该技术的最新进展, 本综述引证论文仅仅限于近5 年来基于差频技术产生太赫兹波的研究进展, 分为光学激光差频源和量子级联激光器差频源两大部分. 对于光学激光差频源, 分别对目前文献报道的各种双波长差频源和太赫兹产生用的非线性晶体进行分类介绍, 并给出所采用的技术和实验结果; 对于量子级联激光器差频源, 分别介绍了量子级联激光器中的差频产生技术和波长调谐技术的最新进展. 量子级联激光器差频太赫兹源是目前实现量子级联激光器在太赫兹波段室温运转的惟一技术, 是实现小型化、窄带宽调谐和室温运转太赫兹源的新发展领域, 值得关注.  相似文献   

12.
Cronin-Golomb M 《Optics letters》2004,29(17):2046-2048
Cascaded nonlinear optical interactions are analyzed for their potential to overcome quantum-defect related limitations on the efficiency of terahertz wave difference-frequency generation. The dispersion of ZnTe permits phase-matched production of a series of Stokes lines from two initial near-infrared beams. As the pump beams run down the Stokes ladder, the number of terahertz photons continually increases. A potential improvement by a factor of 5 is demonstrated in a 0.26-cm-long crystal by use of 25-MW/mm2 pumps at a wavelength of 824 nm.  相似文献   

13.
We have considered forward and backward optical parametric oscillation and amplification, and difference-frequency generation for efficiently generating and amplifying terahertz waves in several second-order nonlinear optical materials. We have used a single crystal of CdSe as an example. We have also investigated GaSe, periodically-poled LiNbO3 and LiTaO3, and diffusion-bonded-stacked GaAs and GaP plates. The advantage of using birefringence in CdSe and GaSe is tunability of the output terahertz frequency. Furthermore, both CdSe and GaSe can be used to achieve the backward parametric oscillation without any cavity. On the other hand, in periodically-poled LiNbO3 and LiTaO3, one can take advantage of large diagonal elements of second-order nonlinear susceptibility tensor. In the diffusion-bonded-stacked GaAs and GaP plates, quasi-phase matching can be achieved by alternatively rotating the plates. We have shown that it is feasible to achieve forward optical parametric oscillation in the THz domain using these plates. The advantage of using coherent parametric processes is possibility of efficiently generating and amplifying temporally-coherent and narrow-linewidth terahertz waves. Compared with a noncollinear configuration, by using the parallel wave propagation configurations, the conversion efficiency can be higher because of longer effective interaction length among all the waves.  相似文献   

14.
Suizu K  Kawase K 《Optics letters》2007,32(20):2990-2992
We theoretically propose surface-emitted and collinear phase-matched terahertz (THz)-wave generation in a conventional optical fiber. The third-order nonlinear effect, four-wave mixing (FWM), is used to generate THz waves in an optical fiber. Surface-emitted THz-wave generation via FWM is realized using a single-mode fiber. Perfect phase matching is obtained at ~800 nm and 1.5 microm pumping, and it follows that third-order polarization in an optical fiber has the same phase at any point. In this situation, the optical fiber acts like a phased array antenna of the THz wave. Collinear phase-matching THz waves are obtained under the same conditions as for surface-emitted THz waves, and the THz wave is propagated in the silica cladding of the optical fiber. This is a promising method for realizing a reasonable THz-wave source.  相似文献   

15.
UDIT CHATTERJEE 《Pramana》2014,82(1):29-38
A very convenient way to obtain widely tunable source of coherent radiation in the infrared region is through nonlinear frequency mixing processes like second harmonic generation (SHG), difference-frequency mixing (DFM) or optical parametric oscillation (OPO). Using commonly available Nd:YAG laser and its harmonic pumped dye laser radiation as parent beams, we have been able to generate coherent tunable infrared radiation (IR) in 2–16 μm region using different nonlinear crystals by DFM and OPO. We have also generated such IR source in the 4–5 μm region through SHG of CO2 laser in different infrared crystals. In the process we have characterized a large number of nonlinear crystals like different borate group of crystals, KTP, KTA, LiIO3, MgO:LiNbO3, GaSe, AgGaSe2, ZnGeP2, AgGa1?x In x Se2, HgGa2S4 etc. To improve the conversion efficiencies of such frequency conversion processes, we have developed some novel schemes, like multipass configuration (MC) and positive optical feedback (POF). The significance of the obtained results lies in the fact that to get the same conversion in SHG or DFM, one now requires fundamental input radiation with much lower intensity.  相似文献   

16.
张会云  高营  张玉萍  王世范 《中国物理 B》2011,20(9):94101-094101
We numerically demonstrate terahertz multichannel filters with independently tunable defect modes based on fractal photonic crystals. Single defect and multiple defects models are proposed to fabricate the multichannel terahertz filters. The facts that the wave functions of the defect states do not overlap and their bases are orthogonal lead to the independency among the defect modes. The simulated results theoretically provide the principle for fabricating independently tunable multichannel terahertz filters by utilizing one-dimensional photonic crystals with defects.  相似文献   

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