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《基于差频产生太赫兹的中远红外非线性光学晶体new》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第37卷第12期激光与红外Vol.37,No.122007年12月LASER&INFRAREDDecember,2007文章编号:100125078(2007)1221241204基于差频产生太赫兹的中远红外非线性光学晶体1,2112111段延敏,朱海永,张戈,邱怡申,黄呈辉,魏勇,黄凌雄(1.中国科学院福建物质结构研究所,福建福州350002;2.福建师范大学物光学院,福建福州350007)摘要:文章介绍了ZnGeP2,GaSe,CdSe,GaAs,GaP,DAST等几种用于太赫兹辐射的中远红外非线性光学晶体的非线性性能,总结了利用它们通过非线性光学差频产生太赫兹
2、方面的最近进展。最后给出了获得较高转换效率和能量的太赫兹波输出的非线性光学晶体应具备的条件。关键词:太赫兹;非线性光学晶体;差频;相位匹配中图分类号:O73文献标识码:ANonlinearOpticsCrystalforGeneratingTHzBasedonFrequencyDifference1,21121DUANYan2min,ZHUHai2yong,ZHANGGe,QIUYi2shen,HUANGCheng2hui,11WEIYong,HUANGLing2xiong(1.FujianInstituteofResearchontheStructureofMat
3、ter,ChineseAcademyofSciences,Fuzhou350002,China;2.SchoolofPhysicsandOpto2ElectronicsTechnology,FujianNormalUniversity,Fuzhou350007,China)Abstract:Severalimportantmid2infrarednonlinearopticalcrystals(ZnGeP2,GaSe,CdSe,GaAs,GaP,DAST)arein2troducedinthispaper.Thenonlinearopticalpropertiesh
4、avebeendisplayedandcompared.TherecentlyprogressofTHzradiationbasedonnonlinearopticaldifferencefrequencygeneration(DFG)aresummarized.Finally,thebasicconditionofDFGcrystalsfortheexcellentperformanceinTHzradiationisgivenout.Keywords:THz;nonlinearopticscrystal;differencefrequencygeneration
5、;phasematching1引言太赫兹波输出,它具备没有阈值、可实现宽的可调谐太赫兹(0.1~10.0THz)是介于毫米波与红外输出、设备相对简单紧凑并可实现全固化等优[4]光之间的电磁辐射区域,波长从30μm到3mm,具有点。其他电磁波段所不具有的特性,在材料研究、太赫兹选用合适的非线性晶体是差频产生太赫兹的关成像、生物医学、加工、空间探测、国防工业和反恐等键。目前被用于产生太赫兹波的非线性光学晶体是[1]领域具有重要的应用价值。由于缺少有效的太一些在中远红外波段具有较好非线性特性的晶体。赫兹波辐射源和检测方法,人们对太赫兹波段的特本文着重对这些中远红外非线性光
6、学晶体性能进行性了解较少,是电磁波谱中最后一个有待全面深入比较,并对差频产生太赫兹波的现状进行了介绍。研究的频率段。目前用于产生太赫兹波辐射的方法2几种中远红外非线性光学晶体[2-3]主要有:气体激光器;半导体量子级联激光器;目前,用于太赫兹产生的非线性晶体主要有利用飞秒激光照射半导体材料表面产生;通过施加ZnGeP2,GaSe,CdSe,GaAs,GaP,DAST,LiNbO3,偏置电压,用激光脉冲激发光电导偶极天线产生;由自由电子激光器(目前获得太赫兹最高输出功率的作者简介:段延敏(1983-),女,光学工程专业硕士研究生,主方法);非线性光学效应的光整流;差频
7、过程获得太要从事固体激光器的研究。E2mail:hyzhu@fjirsm.ac.cn;dym012@赫兹波等。差频产生太赫兹主要通过波长比较接近eyou.com的抽运光和信号光在非线性晶体中差频获得相干的收稿日期:2007205215;修订日期:20072082011242激光与红外第37卷LiTaO3等中远红外非线性光学晶体,由于它们各自料应具备的优异特性:很大的非线性系数和较宽的独特的物理性能,在太赫兹波段得到应用。这些晶透过波段;较宽的相位匹配波段;它是THz波和亚体用于太赫兹产生的主要制约因素之一是吸收较毫米波段吸收损耗最小的无机材料,在0.65~-1大