[發明專利]一種寬光譜光學參量振蕩器

有效

• 申請號: 201910386032.2
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110086076B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 李忠洋;袁勝;張紅濤;邴丕彬;譚聯;孫向前;李永軍;鄧榮鑫;周玉;許貴福
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: H01S3/108
• 分類號: H01S3/108;H01S3/081;G02F1/39
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗;王文文

本發明公開了一種寬光譜光學參量振蕩器，包括泵浦源、MgO:LiNbO₃晶體、泵浦光回收盒、Stokes光回收盒，以及設置在MgO:LiNbO₃晶體周圍的反射鏡；從諧振腔輸出的N?1級Stokes光入射第五反射鏡，透射的N?1級Stokes光變為第一N?1級Stokes光，反射的N?1級Stokes光變為第二N?1級Stokes光，第二N?1級Stokes光經第六反射鏡和第七反射鏡反射后以θ₂角入射MgO:LiNbO₃晶體，經光學參量效應產生N級Stokes光和N級太赫茲波；這樣同時產生N束Stokes光，N為整數且大于1；N級Stokes光的波長大于（N?1）級Stokes光的波長，一束泵浦光產生寬光譜Stokes光；通過改變角θ₁和角θ₂，可以得到寬調諧的各級Stokes光。調諧方式簡單，操作靈活。

技術領域

本發明屬于太赫茲波應用技術領域，具體涉及一種寬光譜光學參量振蕩器。

背景技術

太赫茲波(Terahertz，簡稱THz)，是指頻率在0.1-10THz(1THz＝10¹²THz)范圍內的電磁波，其波段位于電磁波譜中毫米波和紅外線之間，是光子學與電子學、宏觀理論向微觀理論的過渡區域。太赫茲波所處的特殊位置使其在物理、化學、天文學、分子光譜、生命科學和醫藥科學等基礎研究領域，以及醫學成像、環境監測、材料檢測、食品檢測、射電天文、移動通訊、衛星通信和軍用雷達等應用研究領域均有重大的科學研究價值和廣闊的應用前景。太赫茲波主要應用在以下領域：

(1)成像領域

利用太赫茲時域光譜技術可以直接測量太赫茲電磁脈沖所產生的瞬態電磁場，可以直接測得樣品的介電常數。

(2)生物化學技術領域

由于許多生物大分子的轉動吸收譜處于太赫茲頻段，利用對生化反應太赫茲吸收譜的研究可以得到反應中的分子運動狀況信息。對于進一步研究生化反應提供了有力的手段。

(3)天文學領域

在宇宙中，大量的物質在發出太赫茲電磁波。碳(C)、水(H₂O)、一氧化碳(CO)、氮(N₂)、氧(O₂)等大量的分子可以在太赫茲頻段進行探測。

(4)通信領域

太赫茲波是很好的寬帶信息載體，可以攜帶聲頻或者視頻信號進行傳輸。太赫茲波用于通信可以獲得10GB/s的無線傳輸速度，這比當前的超寬帶技術快幾百至一千多倍。

(5)國土安全領域

在國土安全領域，由于太赫茲波的非電離性，及強穿透性，所以它能夠在機場、車站等地對隱藏的爆炸物、違禁品、武器、毒品等危險物品提供遠距離、大范圍的預警。

缺少的能夠產生高功率、高質量、高效率的太赫茲波，且低成本并能在室溫下運轉的太赫茲源是目前面臨的主要問題。目前太赫茲波的產生方法主要有電子學方法和光子學方法。電子學方法是一般將電磁輻射的波長從毫米波延伸到太赫茲波段，也就相當于一個頻率變大的過程，但是當頻率大于1THz時會遇到很大的障礙，以至于效率變的很低，同時電子學方法產生的太赫茲波輻射源體積龐大，限制了其在很多領域中的應用。而光子學方法其主要方向就是把可見光或者紅外光向太赫茲波段轉換。此方法的優勢在于產生的太赫茲輻射源具有很高的相干性和方向性，但是現階段用以產生寬調諧太赫茲波的寬光譜近紅外光功率較低。

發明內容

本發明的目的是提供一種寬光譜光學參量振蕩器，用以解決現有太赫茲波功率低、效率低等問題。

本發明的目的是以下述方式實現的：