[發明專利]一種增強太赫茲波的參量振蕩器

有效

• 申請號: 202010724905.9
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111786244B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 姚建銓;王思磊;張雅婷;鄭程龍;李繼濤;李夢瑤
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01S1/02
• 分類號: H01S1/02;G02F1/35;G02F1/39
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園

1.一種增強太赫茲波的參量振蕩器，其特征在于，包括泵浦源（1）和LiNbO₃晶體（9），泵浦源（1）產生的泵浦光（2）經過第一分光棱鏡（3）分光后產生第一透射泵浦光和第一反射泵浦光，第一透射泵浦光入射LiNbO₃晶體（9），經光學參量效應產生第一信號光（10）和第二信號光（13），第一信號光（10）在第一諧振腔中振蕩放大，第二信號光（13）在第二諧振腔中振蕩放大，且第一透射泵浦光經第二分光棱鏡（4）分光后產生第二透射泵浦光和第二反射泵浦光；所述第一反射泵浦光經第五反射鏡（5）反射后入射LiNbO₃晶體（9），第一反射泵浦光與第二信號光（13）經光學參量效應產生第四信號光和第一太赫茲波（17），其余第一反射泵浦光再經第六反射鏡（6）和第二分光棱鏡（4）作用后產生第三透射泵浦光和第三反射泵浦光；所述第三透射泵浦光經第七反射鏡（7）反射后入射LiNbO₃晶體（9），第三透射泵浦光與第二信號光（13）經光學參量效應產生第三信號光和第二太赫茲波（18），其余第三透射泵浦光再經第八反射鏡（8）反射后入射至第一分光棱鏡（3），第三信號光和第四信號光均與第二信號光（13）頻率相同，第一分光棱鏡（3）、第五反射鏡（5）、第六反射鏡（6）、第二分光棱鏡（4）、第七反射鏡（7）和第八反射鏡（8）均設置在LiNbO₃晶體（9）周圍，且六者組成一個閉合光路；所述第二反射泵浦光經第六反射鏡（6）反射后入射LiNbO₃晶體（9），第二反射泵浦光與第一信號光（10）經光學參量效應產生第六信號光和第三太赫茲波（19），其余第二反射泵浦光再經第五反射鏡（5）和第一分光棱鏡（3）作用后產生第五透射泵浦光和第五反射泵浦光，第五反射泵浦光射出，第五透射泵浦光經第八反射鏡（8）反射后入射LiNbO₃晶體（9），第五透射泵浦光與第一信號光（10）經光學參量效應產生第五信號光和第四太赫茲波（20），其余第五透射泵浦光再經第七反射鏡（7）反射后入射至第二分光棱鏡（4），且第六信號光和第五信號光均與第一信號光（10）頻率相同；所述第三反射泵浦光依次入射LiNbO₃晶體（9）和第一分光棱鏡（3）。

2.根據權利要求1所述的增強太赫茲波的參量振蕩器，其特征在于，所述LiNbO₃晶體（9）的兩側均設有硅棱鏡，且第一太赫茲波（17）、第二太赫茲波（18）、第三太赫茲波（19）和第四太赫茲波（20）分別通過硅棱鏡從LiNbO₃晶體（9）的表面輸出。

3.根據權利要求2所述的增強太赫茲波的參量振蕩器，其特征在于，所述硅棱鏡是由高電阻率單晶硅制備而成的輸出耦合棱鏡，硅棱鏡在x-y平面內為直角三角形，其它兩個角的角度分別為64°和26°，硅棱鏡設置在LiNbO₃晶體（9）的x-z兩個側面上，且第一太赫茲波（17）、第二太赫茲波（18）、第三太赫茲波（19）和第四太赫茲波（20）分別垂直于硅棱鏡的斜邊射出。

4.根據權利要求1所述的增強太赫茲波的參量振蕩器，其特征在于，所述泵浦源（1）為脈沖激光器，輸出波長為1064nm，重復頻率為15Hz，單脈沖能量為100mJ，偏振方向為z軸。

5.根據權利要求1或4所述的增強太赫茲波的參量振蕩器，其特征在于，所述第一分光棱鏡（3）和第二分光棱鏡（4）對波長為1064nm的泵浦光45°角半反射半透射；第五反射鏡（5）、第六反射鏡（6）、第七反射鏡（7）和第八反射鏡（8）均對1064nm的泵浦光波長全反射。

6.根據權利要求1所述的增強太赫茲波的參量振蕩器，其特征在于，所述第一諧振腔包括第一反射鏡（11）和第二反射鏡（12），第一反射鏡（11）和第二反射鏡（12）對第一信號光（10）全反射；所述第二諧振腔包括第三反射鏡（14）和第四反射鏡（15），第三反射鏡（14）和第四反射鏡（15）對第二信號光（13）全反射。