基于MgO∶CLN晶体的脉冲种子注入式太赫兹波参量产生源

同成分铌酸锂(CLN)晶体是最常用的太赫兹参量增益晶体,基于该晶体的太赫兹波参量辐射源具有太赫兹波输出能量高、连续可调谐等优点,但是其调谐范围相对较窄,一般为0.6～3 THz,限制了其实际应用范围。为此,提出基于摩尔分数为5%的氧化镁掺杂的CLN晶体的脉冲种子注入式太赫兹波参量产生器,其太赫兹波频率调谐范围为1～4 THz,在2.0 THz处获得最大输出能量为1.02μJ,输出太赫兹波的3 dB带宽达1.94 THz,占调谐范围的64.67%。该太赫兹辐射源具有宽频带、增益平坦等特性,在实际应用中具有更高的价值。     

High-sensitive terahertz detection by parametric up-conversion using nanosecond pulsed laser

A high-sensitive terahertz detector operating at room temperature was demonstrated based on parametric upconversion.A nanosecond 1064-nm Nd:YAG laser was used to pump the parametric up-conversion detector and the upconversion from terahertz wave to NIR laser was realized in a lithium niobate crystal.The minimum detectable terahertz energy of 9 p J was realized with the detection dynamic range of 54 d B,which was three orders of magnitude higher than that of commercial Golay cell.The detectable terahertz frequency range of the detection system was 0.90 Thz–1.83 THz.Besides,the effects of pump energy and effective gain length on the detection sensitivity were studied in experiment.The results showed that higher pump energy and longer effective gain length are helpful for improving the detection sensitivity of parametric up-conversion detector.     

激光二极管端面抽运的1342 nmNd∶YVO4激光器

报道了用高功率线列阵光纤耦合激光二极管端面抽运的 1342nmNd∶YVO4 激光器 ,在 13.30W输入抽运功率下 ,1342nm激光输出功率达到 3.2 2W ,斜效率为 2 5.5%。输出功率不稳定度小于 1%。     

基于周期性极化铌酸锂的波长可调谐光参量振荡器

本文报导了基于周期性极化铌酸锂(PPLN)波长调谐准相位匹配(QPM)的光学参量振荡器, 该光学振荡器是由一个声光Q开关连续二极管泵浦的Nd:VO4激光器所泵浦.采用温度、角度和周期调谐就能获得宽的波长调谐输出.论文对这几种调谐方式进行了分析比较,这对于实现宽波长、快速、连续调谐相干光源是有益的.     

THz光谱技术检测DNAN炸药含量的研究

为了对一种新型低感熔铸炸药(DNAN)含量进行检测,设计了THz光谱相干探测系统,检测确定了DNAN的THz特征波长位置,又利用比尔朗伯定律求解了DNAN的含量。设计了由主控系统控制步进电机实现光电探测器微扫描的时间相干THz光谱检测系统,计算推导了DNAN含量求解需要的系统参数,获得了DNAN的THz特征光谱。实验采用三种方法分别对不同DNAN含量的爆炸物样品进行检测,结果显示,该系统精度接近目前广泛应用的THz光谱检测设备MINI-Z太赫兹光谱仪。在此基础上,设计了特征吸收峰优化算法,通过Origin软件仿真分析可知,该算法可以进一步提高系统的探测精度及稳定性。     

High-Quality Continuous-Wave Imaging with a 2.53THz Optical Pumped Terahertz Laser and a Pyroelectric Detector

A cw terahertz （THz） transmission imaging system is demonstrated and a high-quality THz image can be obtained using a pyroelectric detector. The factors that affect the imaging quality, such as the THz wavelength, spot size on the sample surface, step length of the motor, and frequency of the chopper, are theoretically and experimentally investigated. The experimental results show that the maximum resolution of the THz image can reach 0.4mm with the THz wavelength of 118.8μm, the spot size of 1.8mm and the step length of 0.25mm.     

周期排列的H-空气槽光学特性研究

利用电子束直写系统和反应离子束刻蚀的方法制作了周期性排列H-形空气槽.样品的参量:金膜的厚度为120nm,石英基底的厚度0.8mm(其中有5nm厚的铬层),样品是由30×30个单个H-形周期排列形成的,总体尺寸为40×40μm2.每个H-形之间的周期为1.1μm,H-形的臂长均为500nm,空气槽的宽度为120nm.然后用实验的方法测量了在近红外波段的透过曲线,在近红外波段1.6μm处的透过率约为16.3%,用传输矩阵的方法对H-形空气槽结构进行了理论模拟,实验与理论模拟结果吻合较好.随后研究了当入射光的偏振方向与H-形结构的长轴之间的夹角分别为0°、30°、45°、60°和90°时透过曲线的变化情况.通过实验和理论表明,表面等离子体在这种特殊的结构中仍然存在,并且在光的增强透过起着决定性的作用.     

Negative refraction and subwavelength imaging of a photonic-crystal slab for the frequencies in the third band

Negative refraction and subwavelength imaging properties of a two-dimensional （2D） photonic crystal （PC） slab are studied by the finite-difference time-domain method. The PC consists of a triangular lattice of air holes immersed in a dielectric. For a certain frequency range in the third photonic band, the directions of the group velocities and the phase velocities can be opposite, so the PC can work as a kind of negative refractive-index material. The light radiated from a point source can form a subwavelength image spot through the PC slab. Negative refraction and an effective refractive index of the PC slab n = -1 can be achieved for the incident wave with its incident angle within a certain range.     

级联参量振荡产生太赫兹辐射的理论研究

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     

大鼠冲击性脑创伤的太赫兹波成像检测

冲击波造成的脑创伤是目前较常见的致死致残疾病之一,对冲击性脑损伤的检测与分类具有重要意义。基于连续太赫兹波成像系统,对不同程度冲击波致伤的大鼠脑组织进行了连续太赫兹波衰减全反射成像检测,并采用支持向量机(SVM)分类器对不同创伤程度的脑组织太赫兹波成像结果进行分类识别。结果表明,太赫兹波衰减全反射成像技术可以实现对轻度、中度冲击性脑创伤脑部组织的检测。通过SVM分类器对不同创伤程度的脑部组织成像结果进行分类识别,其分类识别准确率可以达到86.36%。太赫兹波成像技术有望实现对不同程度冲击性脑创伤的早期精确检测与诊断。