一种基于级联参量效应的太赫兹波参量振荡器的制作方法

文档序号:11838529阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于级联参量效应的太赫兹波参量振荡器,其特征在于:包括泵浦源(1)、望远镜缩束系统(2)、反射镜(3)、光束扫描器(4)和MgO:LiNbO3晶体(5);

从泵浦源(1)出射的泵浦光经望远镜缩束系统(2)缩束后,再经反射镜(3)和光束扫描器(4)后进入MgO:LiNbO3晶体(5),并在MgO:LiNbO3晶体(5)内发生全反射;泵浦光在MgO:LiNbO3晶体(5)中通过光学参量效应产生一阶Stokes光(6)和太赫兹波(10),太赫兹波(10)的波矢垂直于MgO:LiNbO3晶体(5)的出射面,直接从MgO:LiNbO3晶体(5)出射;一阶Stokes光(6)垂直入射到MgO:LiNbO3晶体(5)的出射面,在MgO:LiNbO3晶体(5)的两个一阶Stokes光(6)的出射面上镀一阶Stokes光(6)的全反射膜,形成一阶Stokes光(6)的谐振腔;在谐振腔中振荡的一阶Stokes光(6)与太赫兹波(10)在满足相位匹配的条件下通过二阶光学参量效应产生二阶Stokes光(7),同时太赫兹波(10)被放大;二阶Stokes光(7)垂直入射到MgO:LiNbO3晶体(5)的出射面,在MgO:LiNbO3晶体(5)的两个二阶Stokes光(7)的出射面上镀二阶Stokes光(7)的全反射膜,形成二阶Stokes光(7)的谐振腔;在谐振腔中振荡的二阶Stokes光(7)与太赫兹波(10)在满足相位匹配的条件下通过三阶光学参量效应产生三阶Stokes光(8),同时太赫兹波(10)被放大;同理,三阶Stokes光(8)可以与太赫兹波(10)通过四阶光学参量效应产生四阶Stokes光(9);这样级联参量过程可以一直发生,各阶Stokes光都有各自的谐振腔,MgO:LiNbO3晶体(5)侧面特定区域镀各阶Stokes光全反射膜,在级联参量过程中太赫兹波(10)被连续放大。

2.根据权利要求1所述的基于级联参量效应的太赫兹波参量振荡器,其特征在于:还包括泵浦光回收盒(11),从MgO:LiNbO3晶体(5)出射的剩余泵浦光被泵浦光回收盒(11)回收。

3.根据权利要求1所述的基于级联参量效应的太赫兹波参量振荡器,其特征在于:所述泵浦源(1)为电光调Q脉冲Nd:YAG激光器,单脉冲能量为100mJ,波长为1064nm,脉宽为10ns,重复频率为10Hz,偏振方向平行于MgO:LiNbO3晶体(5)的光轴。

4.根据权利要求1所述的基于级联参量效应的太赫兹波参量振荡器,其特征在于:所述反射镜(3)为泵浦光全反射镜,用于对泵浦光全反射以改变泵浦光的入射方向。

5.根据权利要求1所述的基于级联参量效应的太赫兹波参量振荡器,其特征在于:所述光束扫描器(4)采用全反射镜,对泵浦光是全反射的,其角度可调,改变光束扫描器(4)的角度可以改变泵浦光的入射方向,从而改变泵浦光与一阶Stokes光谐振腔轴线的夹角θ1,以改变光学参量过程中的相位匹配条件来达到太赫兹波的频率调谐输出。

6.根据权利要求1所述的基于级联参量效应的太赫兹波参量振荡器,其特征在于:所述MgO:LiNbO3晶体(5)的掺杂浓度为5mol%,泵浦光的偏振方向平行于MgO:LiNbO3晶体(5)的光轴即Z轴,且在泵浦光入射的区域镀波长范围在1000-1200nm的增透膜;MgO:LiNbO3晶体(5)为多边形,MgO:LiNbO3晶体(5)各表面满足对泵浦光和各阶Stokes光垂直。

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