多光子吸收对差频产生太赫兹波影响的理论研究-论文.pdf

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1、激光与兴电子学进展5l，03l90l(2014)Laser＆0ptoe1ectrOnicsProgress~2014~中国激光》杂志社多光子吸收对差频产生太赫兹波影响的理论研究张玉萍吴志心申端龙刘蒙尹贻恒张会云2钟凯姚建铨山东科技大学理学院山东省太赫兹技术重点实验室青岛市太赫兹技术重点实验室，山东青岛266590天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所光电信息技术教育部重点实验室，天津300072摘要理论分析了双光子和三光子吸收对非线性材料差频产生太赫兹(THz)波的影响，在不同抽运功率

2、下，计算了相位失配情况下晶体的最佳作用长度和THz的最大量子转化效率，并将其与相位匹配情况进行对比。研究结果表明，抽运功率不太高时，多光子吸收对差频产生THz波影响不大；随着抽运功率的提高，多光子吸收的影响变得显著；抽运功率较高时，相位匹配与相位失配情况下，双光子和三光子吸收效应都增加了晶体的最佳作用长度，降低了THz的最大转化效率。研究了降低多光子吸收的方法。关键词非线性光学；太赫兹；差频；双光子吸收；三光子吸收中图分类号0436文献标识码Adoi：10．3788／LOP51．031901The

3、oreticalAnalysisoftheInfluenceofMulti—PhotonAbs0rption0nTerahertzGenerationviaptical—DifferenceFrequencyGenerati0nZhangYuping’WuZhixinShenDuanlongLiuMengYinYihengZhangHuiyun‘。ZhongKai。YaoJianquanQingdaoKeyLaboratoryofTerahertzTechnology，ShandongKeyLab

4、oratoryofTerahertzTechnology，CollegeofScience，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao，Shandong266590，ChinaKeyLaboratoryofOpto—ElectronicInformationTechnology，MinistryofEducation，InstituteofLaserandOptoelectronicsCollegeofPrecisionInstrumentan

5、dOpto—ElectronicsEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，ChinaAbstractAgeneralanal~rsisoftheinfluenceoftwo—‘photonorthree—photonabsorptiononterahertz(THz)generationviaoptical—diferencefrequencygenerationfromthenonlinearopticalmaterialispresented．W

6、ecalculatethebestlengthofcrystalandthecorresp0ndingTHzquantumconversionefficiencyfordifferentvaluesofthepumppeakpowerunderphase—mismatchedconditionandcomparetheresultswith抽a￡inphase—matchedcondition．Fromtheresultsweknowthatmulti—photonabsorptioninflue

7、ncediferencefrequencygenerationslightlyatlowpumppowerandtheimpactwillbestrongwiththeincreaseofpumppower．Becauseoftheefectoftwo—photonorthree—photonabsorption，diferencefrequencygenerationathighpumppowerrequireslongercrystaltoachievethemaximumphotonconv

8、ersionefficiencyforbothphase—matchedandphase—mismatchedsituations．Themaximumphotonconversiondecreaseswhenpumppowerincreases．Wealsopresentapproachestoreducethisadverseefect．Keywordsnonlinearoptics；terahertz；differencefrequencygeneration；two——ph