[發(fā)明專利]一種多波長脈沖延時輸出的THz波參量源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911054609.6
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110783801B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張瑞亮;耿利杰;張志峰;翟玉生;楊坤;劉楠楠;翟鳳瀟;郝蘊(yùn)琦
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)學(xué)院
• 主分類號: H01S1/02
• 分類號: H01S1/02
• 代理公司: 鄭州浩德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41130
• 代理人: 邊鵬

1.一種多波長脈沖延時輸出的THz波參量源，其特征在于，包括泵浦激光器（1）、反射鏡（2）、脈沖延時裝置（4）、刀口光闌（5）、分束鏡（7）、柱透鏡、第二晶體（15）、擴(kuò)束鏡（16）、第一晶體（12）；

泵浦激光器（1）輸出的亞ns窄脈寬泵浦光（3）經(jīng)過反射鏡（2）反射以一定小角度θ入射到脈沖延時裝置（4）中，亞ns窄脈寬泵浦光（3）經(jīng)過脈沖延時裝置（4）分離出多個泵浦光脈沖輸出，脈沖延時裝置（4）由全反射鏡（41）、耦合輸出鏡（42）、兩個透鏡（43、45）和激光增益介質(zhì)（44）組成，全反射鏡（41）和耦合輸出鏡（42）相互平行，泵浦光沿反射鏡（2）邊緣入射，并在耦合輸出鏡（42）和反射鏡（2）之間來回反射，形成一列在空間上和時間上都分離的多個泵浦光脈沖輸出，經(jīng)過激光增益介質(zhì)（44）放大后，再經(jīng)過刀口光闌（5）后利用分束鏡（7）分為兩束泵浦光序列，利用刀口光闌（5）選擇分離出的多個泵浦脈沖經(jīng)過分束鏡（7）分為第一泵浦光脈沖序列（6）和第二泵浦光脈沖序列（10）；

第一泵浦光脈沖序列（6）經(jīng)過多次反射鏡的反射再經(jīng)過柱透鏡A（11）入射到第一晶體（12）內(nèi)；

第二泵浦光脈沖序列（10）經(jīng)過柱透鏡B（14）入射到第二晶體（15）內(nèi)，第二晶體（15）的側(cè)面發(fā)生全反射進(jìn)行交叉泵浦SPS，通過自選頻效應(yīng)產(chǎn)生具有不同頻率的脈沖延時Stokes光序列（17），產(chǎn)生的Stokes光序列（17）經(jīng)過擴(kuò)束鏡（16）進(jìn)行擴(kuò)束后再經(jīng)過反射鏡（2）也入射到第一晶體（12）；

第一泵浦光脈沖序列（6）和Stokes光序列（17）同時入射到第一晶體（12）內(nèi)發(fā)生參量轉(zhuǎn)換作用，產(chǎn)生脈沖延時THz波（13）輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長脈沖延時輸出的THz波參量源，其特征在于：在第一泵浦光脈沖序列（6）經(jīng)過的所述多次反射鏡中包括兩個傾斜角度為45°反射鏡A（8）和反射鏡B（9），反射鏡A（8）和反射鏡B（9）上部靠近向內(nèi)傾斜；反射鏡A（8）和反射鏡B（9）構(gòu)成延時系統(tǒng)，經(jīng)過該延時系統(tǒng)調(diào)節(jié)，第一泵浦光脈沖序列（6）和Stokes光序列（17）在時間上的重合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長脈沖延時輸出的THz波參量源，其特征在于：柱透鏡A（11）和柱透鏡B（14）具有相同的焦距。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長脈沖延時輸出的THz波參量源，其特征在于：第二晶體（15）晶體和第一晶體（12）為具有紅外活性和拉曼活性的非線性晶體。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多波長脈沖延時輸出的THz波參量源，其特征在于：第二晶體（15）為MgO:LiNbO₃晶體，形狀為長條薄片型，第二泵浦光脈沖序列（10）入射第二晶體（15）的側(cè)面，并在第二晶體（15）的側(cè)面發(fā)生全反射，構(gòu)成交叉泵浦形式。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多波長脈沖延時輸出的THz波參量源，其特征在于：第一晶體（12）也為MgO:LiNbO₃晶體，形狀為底角為65°的等腰梯形，THz波（13）以垂直表面發(fā)射的形式耦合輸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多波長脈沖延時輸出的THz波參量源，其特征在于：激光增益介質(zhì)（44）為Nd:YAG晶體，由光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光端面泵浦，或者由閃光燈、激光二極管陣列側(cè)面泵浦。