[發明專利]一種基于光學倍頻的光纖耦合太赫茲光電導天線發射器

在審

• 申請號: 201910751946.4
• 申請日: 2019-08-15
• 公開（公告）號: CN110350385A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 朱新勇;鐘森城;劉永利;朱禮國;李江;李澤仁;劉喬
• 申請（專利權）人: 青島青源峰達太赫茲科技有限公司
• 主分類號: H01S1/02
• 分類號: H01S1/02
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 張世功

本發明屬于太赫茲光譜和成像技術領域，涉及一種基于光學倍頻的光纖耦合太赫茲光電導天線發射器，其結構包括有：光纖準直模塊、聚焦透鏡，倍頻模塊、光電導天線以及外殼。光纖準直模塊設置于聚焦透鏡的左側，用以將在光纖中傳輸的脈沖光平行導出；聚焦透鏡設置于光纖準直模塊的右側，二者盡可能靠近，間距一般設置為0～10mm；聚焦透鏡用以將平行光聚焦到倍頻模塊；其中倍頻模塊設置于聚焦透鏡的右側，倍頻模塊用以對入射光的穩定倍頻輸出；光電導天線設置于倍頻模塊的右側，用以接收來自倍頻模塊的脈沖光，在外置偏壓下產生強太赫茲輻射；本發明主體結構簡單，設計構思巧妙，制備成本低，適宜工業化生產，同時應用環境友好，市場前景極為廣闊。

技術領域：

本發明屬于太赫茲光譜和成像技術領域，涉及一種太赫茲光電導天線發射器，特別是一種基于光學倍頻的光纖耦合太赫茲光電導天線發射器，制備成本低且用于太赫茲光譜和成像的穩定性高。

背景技術：

光電導開關天線是常用的太赫茲發射源，目前成熟的太赫茲光電導天線有兩種，一種是用波長約為1560nm(±40nm)飛秒激光激發的光纖耦合太赫茲光電導天線，但這種天線所采用的GaInAS材料較難生長，導致目前只有少數國外公司能夠生產，而且價格高昂；另一種是用波長約為780nm(±20nm)飛秒激光激發的太赫茲光電導天線，這種天線通常采用GaAs或低溫生長的LT-GaAs材料，成本較低，但780nm波段的光纖技術還不成熟，通常為自由空間系統，穩定性較差。

因此，發展一種基于GaAs材料的低價光纖耦合太赫茲光電導天線，避開GaInAS材料技術壁壘，形成另一種光纖耦合太赫茲光電導天線解決方案，進而構建性價比更高的太赫茲時域光譜系統或成像系統，具有很大的研究價值和現實意義。為此，本發明尋求設計提供一種基于光學倍頻的光纖耦合太赫茲光電導天線發射器，制備成本低且穩定性好。

發明內容：

本發明的目的在于克服上文所述的缺陷，尋求設計一種基于光學倍頻的光纖耦合太赫茲光電導天線發射器，該光電導天線發射器制備成本低且穩定性好。

為了實現上述目的，本發明涉及的一種基于光學倍頻的光纖耦合太赫茲光電導天線發射器通過如下技術方案實現：

本發明的目的在于克服上文所述的缺陷，尋求設計一種基于光學倍頻的光纖耦合太赫茲光電導天線發射器，該光電導天線發射器制備成本低且穩定性好。

為了實現上述目的，本發明涉及的一種基于光學倍頻的光纖耦合太赫茲光電導天線發射器通過如下技術方案實現：

本發明涉及的一種基于光學倍頻的光纖耦合太赫茲光電導天線發射器，其主體結構包括有：光纖準直模塊、聚焦透鏡，倍頻模塊、光電導天線以及外殼。

光纖準直模塊設置于聚焦透鏡的左側，用以將在光纖中傳輸的脈沖光平行導出；聚焦透鏡設置于光纖準直模塊的右側，二者盡可能靠近，間距一般設置為0～10mm；聚焦透鏡用以將平行光聚焦到倍頻模塊；其中倍頻模塊設置于聚焦透鏡的右側，倍頻模塊用以對入射光的穩定倍頻輸出；光電導天線設置于倍頻模塊的右側，用以接收來自倍頻模塊的脈沖光，在外置偏壓下產生強太赫茲輻射；其中在光纖準直模塊、聚焦透鏡，倍頻模塊、光電導天線的外側封裝有均外殼，用以進行封裝保護；

本發明涉及的一種基于光學倍頻的光纖耦合太赫茲光電導天線發射器，其具體工作原理如下：

在光纖中傳輸的中心波長為1560nm(±40nm)的飛秒脈沖激光，依次經過光纖耦合模塊1準直和聚焦透鏡聚焦后照射到倍頻模塊上，飛秒脈沖與倍頻模塊發生作用，基于二次諧波產生(SHG)效應，1560nm(±40nm)波長的激光將發生倍頻，最終輸出波長為780nm(±20nm)的飛秒脈沖光，脈沖光單次通過轉化效率理論上可達到80％以上，經倍頻后的飛秒激光入射到光電導天線上，在偏置電壓的作用下產生功率可調的強太赫茲脈沖輻射。