[發(fā)明專利]一種基于磷酸鈦氧鉀晶體的太赫茲參量源及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410064229.1
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103794293B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張行愚;王偉濤;叢振華;王青圃;秦增光;劉兆軍;陳曉寒;唐關(guān)琦
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: H01B9/02
• 分類號: H01B9/02;H01B7/22
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種基于磷酸鈦氧鉀晶體的太赫茲參量源，其特征在于，該太赫茲參量源包括激光泵浦系統(tǒng)、太赫茲參量器件和冷卻系統(tǒng)；所述太赫茲參量器件包括磷酸鈦氧鉀晶體，所述激光泵浦系統(tǒng)發(fā)出泵浦激光沿太赫茲參量器件照射，所述磷酸鈦氧鉀晶體的受激激子散射過程構(gòu)成的太赫茲參量源。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磷酸鈦氧鉀晶體的太赫茲參量源，其特征在于，所述的太赫茲參量源的太赫茲波輸出頻率范圍為3.17-6.13THz。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磷酸鈦氧鉀晶體的太赫茲參量源，其特征在于，所述太赫茲參量器件還包括太赫茲參量器件的后腔鏡、太赫茲參量器件的輸出鏡，所述激光泵浦系統(tǒng)發(fā)出的激光沿太赫茲參量器件的后腔鏡、磷酸鈦氧鉀晶體和太赫茲參量器件的輸出鏡依次射出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磷酸鈦氧鉀晶體的太赫茲參量源，其特征在于，所述磷酸鈦氧鉀晶體為非線性晶體磷酸鈦氧鉀。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于磷酸鈦氧鉀晶體的太赫茲參量源，其特征在于，所述非線性晶體磷酸鈦氧鉀的晶體的切割方向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，非線性晶體的長度為l，非線性晶體的寬度為d。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于磷酸鈦氧鉀晶體的太赫茲參量源，其特征在于，x，y，z分別表示磷酸鈦氧鉀晶體的x軸，y軸和z軸方向，太赫茲出射面與非線性晶體磷酸鈦氧鉀的晶體x軸的切割角度φ₁的范圍為-45°到-15°。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于磷酸鈦氧鉀晶體的太赫茲參量源，其特征在于，所述的非線性晶體磷酸鈦氧鉀的兩端面均鍍有增透膜；所述的太赫茲參量器件的后腔鏡鍍有在Stokes波段的高反膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于磷酸鈦氧鉀晶體的太赫茲參量源，其特征在于，

所述的非線性晶體磷酸鈦氧鉀的晶體的切割方向θ=90°，φ的取值范圍為-10°到+10°，所述θ是泵浦激光與非線性晶體z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，非線性晶體的長度為l，非線性晶體的寬度為d；所述的太赫茲參量器件還包括太赫茲波耦合部件，所述的太赫茲波耦合部件是硅材料棱鏡，所述硅材料棱鏡與非線性晶體的的xz面無縫隙接觸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于磷酸鈦氧鉀晶體的太赫茲參量源，其特征在于，所述的非線性晶體磷酸鈦氧鉀的兩端面，即yz面均鍍有增透膜；在太赫茲波出射面（xz面）做拋光處理；所述的太赫茲參量器件的后腔鏡鍍有在Stokes波段的高反膜。

10.一種如權(quán)利要求1所述基于磷酸鈦氧鉀晶體的太赫茲參量源的工作方法如下：

激光泵浦源系統(tǒng)發(fā)出的泵浦光進入到所述太赫茲參量器件的磷酸鈦氧鉀非線性晶體中，與磷酸鈦氧鉀晶體中同時具有拉曼與紅外活性的晶體振動模相互作用，產(chǎn)生受激激子散射，在太赫茲參量器件內(nèi)形成Stokes激光，同時產(chǎn)生太赫茲輻射波，并利用硅棱鏡耦合陣列耦合方式或者通過垂直表面發(fā)射的方式獲得太赫茲輻射輸出。