[發(fā)明專利]一種多點(diǎn)的表面垂直發(fā)射的太赫茲參量振蕩器及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310493704.2
• 申請(qǐng)日: 2013-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN103500911B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張行愚;王偉濤;王青圃;叢振華;劉兆軍;陳曉寒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S1/02
• 分類號(hào): H01S1/02
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種多點(diǎn)的表面垂直發(fā)射的太赫茲參量振蕩器，其特征在于，該振蕩器包括激光泵浦系統(tǒng)和Stokes激光振蕩器，所述的Stokes激光振蕩器包括后腔鏡、輸出鏡和非線性晶體，由激光泵浦系統(tǒng)產(chǎn)生的激光束經(jīng)過諧振腔內(nèi)的非線性晶體，所述非線性晶體的拉曼與紅外活性振動(dòng)模，產(chǎn)生受激激子散射，產(chǎn)生非線性參量過程：獲得0.6-3.0THz的太赫茲波。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多點(diǎn)的表面垂直發(fā)射的太赫茲參量振蕩器，其特征在于，所述非線性晶體，所述的非線性晶體為MgO:LiNbO₃或者LiNbO₃，所述非線性晶體的切割方向θ=90°，φ為任意角度，所述θ是泵浦激光與非線性晶體z軸，z軸即光軸的夾角，φ為非線性晶體x軸與非線性晶體側(cè)面的夾角，非線性晶體的長(zhǎng)度為l，非線性晶體的寬度為d，太赫茲出射點(diǎn)數(shù)為N，l-d/tan25°<N·d/tan25°<l，其中N=2,3,4,…n+1,n為自然數(shù)；沿非線性晶體的z軸方向，在非線性晶體的的端面與側(cè)面的夾角分別為65°和115°，兩端面與兩側(cè)面均拋光，沿著非線性晶體z軸視圖，所述非線性晶體為平行四邊形，其中太赫茲出射點(diǎn)數(shù)為N=2,4,6,…2n,n為自然數(shù)；或者所述非線性晶體為等腰梯形，其中太赫茲出射點(diǎn)數(shù)為N=3,5,7,…2n+1,n為自然數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多點(diǎn)的表面垂直發(fā)射的太赫茲參量振蕩器，其特征在于，所述的非線性晶體MgO:LiNbO₃或者LiNbO₃的兩端面均鍍有1000nm－1100nm波長(zhǎng)的增透膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多點(diǎn)的表面垂直發(fā)射的太赫茲參量振蕩器，其特征在于，所述的太赫茲參量振蕩器輸出的太赫茲輻射波的頻率是可連續(xù)調(diào)諧的，通過調(diào)整泵浦光與Stokes激光在非線性晶體外的出射角度范圍為0.5-3.0°，以獲得調(diào)諧范圍為0.6-3.0THz。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多點(diǎn)的表面垂直發(fā)射的太赫茲參量振蕩器，其特征在于，所述的諧振腔中的后腔鏡鍍有泵浦光波段的增透膜和1000nm－1100nm波段的高反膜；輸出鏡鍍有1000-1100nm波段的高反膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多點(diǎn)的表面垂直發(fā)射的太赫茲參量振蕩器，其特征在于，所述激光泵浦系統(tǒng)為L(zhǎng)D泵浦的連續(xù)激光系統(tǒng)、準(zhǔn)連續(xù)的重復(fù)頻率為100Hz-100kHz的脈沖激光系統(tǒng)、閃光燈泵浦或者LD泵浦的低重頻的1-100Hz的激光系統(tǒng)；所述激光泵浦系統(tǒng)的泵浦功率密度≥20MW/cm²。

7.一種如權(quán)利要求1-6所述多點(diǎn)的表面垂直發(fā)射的太赫茲參量振蕩器的工作方法如下：

激光泵浦源系統(tǒng)發(fā)出的泵浦光進(jìn)入到所述的Stokes激光振蕩器的非線性晶體中，與非線性晶體中同時(shí)具有拉曼與紅外活性的晶體振動(dòng)模相互作用，產(chǎn)生受激激子散射，在諧振腔內(nèi)形成Stokes激光振蕩，同時(shí)產(chǎn)生太赫茲輻射波，并在Stokes激光發(fā)生全反射位置的表面垂直耦合出射。