[發明專利]一種產生可調諧太赫茲波的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010881292.X
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112114463B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 常超;黃崟東;王睿星;徐行;喬智;張子義;向左鮮;陳碩;李陽梅;羅治福;楊霄
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院國防科技創新研究院
• 主分類號: G02F1/37
• 分類號: G02F1/37;G02F1/35;G02B27/16;G02B27/10
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 馬瑞

1.一種產生可調諧太赫茲波的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

分束合束組件，所述分束合束組件接收輸入的目標激光進行分束處理和合束處理，生成包含倍頻光斑和基頻空心光斑陣列的聚焦激光合束，其中，基頻空心光斑陣列的光斑半徑可變，所述分束合束組件包括：倍頻晶體，接收輸入的目標激光進行倍頻輻射，生成基頻光和倍頻光的共線激光光束；分束鏡，所述分束鏡接收輸入的所述共線激光光束進行分束，生成基頻光束和倍頻光束；波前相位調制模塊，所述波前相位調制模塊接收輸入的基頻光束進行相位調制，生成基頻空心光斑陣列；望遠鏡組件，所述望遠鏡組件接收輸入的倍頻光束進行處理，生成倍頻光斑；合束鏡，所述合束鏡接收基頻空心光斑陣列和倍頻光斑進行合束，生成包含基頻空心光斑陣列和倍頻光斑的激光合束；聚焦鏡，所述聚焦鏡接收所述激光合束進行聚焦處理，生成聚焦激光合束；及用于調節基頻空心光斑陣列的光斑大小的光斑調節模塊，所述光斑調節模塊設置于所述分束鏡和所述波前相位調制模塊之間；

太赫茲波生成組件，所述太赫茲波生成組件內包含充入惰性氣體的腔體，所述腔體內布置有勻強電場，所述太赫茲波生成組件接收所述分束合束組件射入所述腔體內的聚焦激光合束，所述基頻空心光斑陣列電離惰性氣體形成等離子體陣列，所述等離子體陣列在勻強電場和倍頻光斑的作用下形成太赫茲波并從所述腔體輻射出所述太赫茲波。

2.根據權利要求1所述的產生可調諧太赫茲波的裝置，其特征在于，所述望遠鏡組件包括：依次排布的第一反射鏡、凹透鏡、凸透鏡和第二反射鏡；

所述倍頻光束依次經過第一反射鏡、凹透鏡、凸透鏡和第二反射鏡進行處理，生成倍頻光斑。

3.根據權利要求1所述的產生可調諧太赫茲波的裝置，其特征在于，所述分束鏡為雙色分束鏡，所述合束鏡為雙色合束鏡。

4.根據權利要求1所述的產生可調諧太赫茲波的裝置，其特征在于，所述太赫茲波生成組件還包括：

脈沖電源，用于提供脈沖電壓；

第一電極板和第二電極板，所述第一電極板和第二電極板布置于所述腔體內，且所述第一電極板和第二電極板均通過射頻阻抗匹配與所述脈沖電源連接，以在所述腔體內形成所述勻強電場。

5.一種產生可調諧太赫茲波的方法，用于根據權利要求1-4任一項所述的產生可調諧太赫茲波的裝置，其特征在于，所述方法包括：

將目標激光輸入至分束合束組件進行分束處理和合束處理，生成包含基頻空心光斑陣列和倍頻光斑的聚焦激光合束；其中，將所述目標激光輸入至倍頻晶體進行倍頻輻射，生成基頻光和倍頻光的共線激光光束；將所述共線激光光束輸入至分束鏡進行分束，生成基頻光束和倍頻光束；將所述基頻光束輸入波前相位調制模塊進行相位調制，生成基頻空心光斑陣列；將所述基頻空心光斑陣列輸入至光斑調節模塊，以調節所述基頻空心光斑陣列的光斑大小；將所述倍頻光束輸入望遠鏡組件進行處理，生成倍頻光斑；將所述基頻空心光斑陣列和倍頻光斑輸入至合束鏡進行合束，生成包含基頻空心光斑陣列和倍頻光斑的激光合束；將所述激光合束輸入至聚焦鏡進行聚焦處理，生成聚焦激光合束；

所述分束合束組件將所述聚焦激光合束射入太赫茲波生成組件的腔體內，所述基頻空心光斑陣列電離惰性氣體形成等離子體陣列，所述等離子體陣列在勻強電場和倍頻光斑的作用下形成太赫茲波并從所述腔體輻射出所述太赫茲波。

6.根據權利要求5所述的產生可調諧太赫茲波的方法，其特征在于，所述基頻空心光斑陣列電離惰性氣體形成等離子體陣列，所述等離子體陣列在勻強電場和倍頻光斑的作用下形成太赫茲波，包括：

所述基頻空心光斑陣列在所述惰性氣體內隧穿電離形成等離子體陣列；

所述等離子體陣列接收勻強電場的儲能，并在所述倍頻光斑的驅動下形成太赫茲波。