[發(fā)明專利]一種基于雙恒溫熱源設(shè)備的太赫茲激光器

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• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111431018A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐陽征標;王瓊;黃海濤;肖漢文
• 申請（專利權(quán)）人: 藍科微電子（深圳）有限公司
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S3/041;H01S3/20;H01S3/22;H01S3/00
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 孫中華

本發(fā)明公開了一種基于雙恒溫熱源設(shè)備的太赫茲激光器，包括：恒溫腔和工作物質(zhì)，工作物質(zhì)存儲于恒溫腔內(nèi)；在恒溫腔外連接有為其提供第一恒定溫度的第一恒溫熱源設(shè)備；冷卻腔，冷卻腔連接有為其提供第二恒定溫度的第二恒溫熱源設(shè)備，第一恒定溫度高于第二恒定溫度；冷卻腔通過輸送管與恒溫腔相連通，恒溫腔內(nèi)的工作物質(zhì)經(jīng)輸送管進入冷卻腔中進行冷卻，產(chǎn)生太赫茲輻射；諧振腔，冷卻腔的兩端壁上均設(shè)有透明窗，并在兩個透明窗外分別設(shè)有共軸的高反射鏡和部分反射鏡，形成諧振腔，使太赫茲輻射經(jīng)諧振腔的協(xié)同形成太赫茲激光；所述激光器具有體積小、能量轉(zhuǎn)換效率高的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太赫茲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙恒溫熱源設(shè)備的太赫茲激光器。

背景技術(shù)

太赫茲技術(shù)在通信、傳感、遙感、安保、毒品檢測、醫(yī)療、雷達等方面有廣泛的應(yīng)用，近年來受到了廣泛重視。所有的太赫茲技術(shù)和應(yīng)用都離不開太赫茲源。目前有基于電子技術(shù)頻率上轉(zhuǎn)換、真空技術(shù)自由電子器件、半導(dǎo)體技術(shù)量子級聯(lián)器件和光學(xué)下轉(zhuǎn)換技術(shù)的太赫茲源，都存在效率極低、成本高的問題，大部分源的體積也很大，因而效率高、成本低、體積小的太赫茲源成為目前急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于雙恒溫熱源設(shè)備的太赫茲激光器，其輸出太赫茲光相干性好、方向性好、體積小、能量轉(zhuǎn)換效率高，具有廣泛應(yīng)用價值。

本發(fā)明的目的采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于雙恒溫熱源設(shè)備的太赫茲激光器，包括：

恒溫腔和工作物質(zhì)，所述恒溫腔內(nèi)存儲有工作物質(zhì)；所述恒溫腔連接有為其提供第一恒定溫度的第一恒溫熱源設(shè)備；

冷卻腔，所述冷卻腔連接有為其提供第二恒定溫度的第二恒溫熱源設(shè)備，所述第一恒定溫度高于所述第二恒定溫度，使所述恒溫腔內(nèi)部與所述冷卻腔內(nèi)部存在溫度差；所述冷卻腔通過輸送管與所述恒溫腔相連通，所述恒溫腔內(nèi)的工作物質(zhì)經(jīng)所述輸送管進入所述冷卻腔中進行冷卻，產(chǎn)生太赫茲輻射；

諧振腔，所述冷卻腔的兩端壁上分別設(shè)有第一透明窗和第二透明窗，并在第一透明窗和第二透明窗外分別設(shè)有共軸的高反射鏡和部分反射鏡，形成諧振腔；所述太赫茲輻射經(jīng)所述諧振腔的協(xié)同形成太赫茲激光。

進一步地，所述恒溫腔與所述冷卻腔內(nèi)的溫度差介于0.1攝氏度至800攝氏度之間。

進一步地，所述冷卻腔和所述恒溫腔之間的輸送管數(shù)量設(shè)為至少兩條，并在其中一條輸送管上設(shè)有循環(huán)設(shè)備，通過它將所述冷卻腔內(nèi)的工作物質(zhì)重新輸送至所述恒溫腔內(nèi)。

進一步地，所述循環(huán)設(shè)備連接有用于調(diào)節(jié)其輸送工作物質(zhì)速度的頻率功率控制系統(tǒng)，以改變工作物質(zhì)的流量實現(xiàn)太赫茲激光輸出功率的調(diào)整。

進一步地，所述第一恒溫熱源設(shè)備、所述第二恒溫熱源設(shè)備、所述輸送管、所述冷卻腔和所述恒溫腔外包裹有絕熱層。

進一步地，所述第一恒溫熱源設(shè)備和第二恒溫熱源設(shè)備的供熱能源為可燃燒氣體、可燃液體、可燃固體、超聲波、交流電、無線電波、微波、遠紅外光、紅外光、近紅外光、可見光、太陽輻射、等離子體、或地熱中的一種或多種的組合。

進一步地，所述第一恒溫熱源設(shè)備和所述第二恒溫熱源設(shè)備連接有恒溫控制系統(tǒng)以調(diào)節(jié)所述冷卻腔內(nèi)部和所述恒溫腔內(nèi)部的溫度，實現(xiàn)調(diào)節(jié)太赫茲激光的輸出頻率。

進一步地，所述頻率功率控制系統(tǒng)、所述恒溫控制系統(tǒng)連接有工作參數(shù)顯示系統(tǒng)，用于接收所述頻率功率控制系統(tǒng)、所述恒溫控制系統(tǒng)的采集參數(shù)，并根據(jù)所采集的參數(shù)計算輸出太赫茲激光的工作參數(shù)，并進行顯示。

進一步地，所述高反射鏡和部分反射鏡為金屬或介質(zhì)反射鏡，所述高反射鏡對太赫茲波的反射率為90％～100％，其透射率為0；所述部分反射鏡對太赫茲波對反射率為90％～99％，其透射率為1％～10％。