專利名稱：一種使用光纖激光器做泵浦的太赫茲參量振蕩器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太赫茲源，尤其是一種使用光纖激光器做泵浦的太赫茲參量振蕩器。
背景技術：
眾所周知，太赫茲技術在國防，空間探索，醫(yī)療，科學研究等領域有廣泛應用潛力，最近十幾年，太赫茲技術成為一個研究熱點，其中對太赫茲源產生的研究又是重中之重，是推動太赫茲技術發(fā)展和廣泛應用的關鍵。光學參量震蕩是基于光學參量效應的一種技術，應用此機制可產生工作可靠、便于操作、相干性好并且可在室溫下穩(wěn)定運轉的全固態(tài)太赫茲或中紅外激光源。YAG等傳統固態(tài)激光器常常被用作此類光學參量振蕩器的泵浦源，然而這些固態(tài)激光器一般結構復雜，體積較大，價格昂貴，而且需要定期維護。近年來，光纖激光器憑借其體積小，重量輕，光斑優(yōu)，散熱易，成本低，免維護等優(yōu)秀特質成為激光器領域一個研究熱點并得到迅速發(fā)展，目前已能提供萬瓦級平均功率和超過80毫焦的單脈沖能量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供通過非線性光學參量過程實現結構簡單、易于小型化的一種使用光纖激光器做泵浦的太赫茲參量振蕩器。
本發(fā)明是通過以下技術方案加以實現的?！N使用光纖激光器做泵浦的太赫茲參量振蕩器，包括雙色球面鏡I (2)、雙色球面鏡II (3)、反射鏡I (4)、反射鏡II (5)和非線性光學晶體(6)，其特征在于由雙色球面鏡I (2)、雙色球面鏡II (3)、反射鏡I (4)、反射鏡II (5)組成蝴蝶節(jié)型振蕩腔(bow-tiecavity)，非線性光學晶體(6)作為發(fā)生參量過程的非線性增益介質設在雙色球面鏡I (2)和雙色球面鏡II (3)之間，非線性光學晶體(6)中有作為泵浦的光纖激光(I)、太赫茲波(8)和在振蕩腔中振蕩的光波(9)三個波參與參量過程，三個波需滿足能量守恒定律，
公式一 W1-O2=O3 和相位匹配條件(動量守恒)，
公式二
公式中《2，《3分別是光纖激光I，腔中振蕩光波和太赫茲波的光子頻率，K；分別是光纖激光I，腔中振蕩光波和太赫茲波的波動量。本發(fā)明所述的太赫茲波(8)由拋物球面鏡(7)輸出腔外，作為泵浦的光纖激光(I)由雙色球面鏡II (3)輸出腔外，振蕩腔中振蕩的光波(9)由雙色球面鏡II (3)反射到反射鏡I (4)，由反射鏡I (4)反射到反射鏡II (5)，再由反射鏡II (5)反射到雙色球面鏡I (2)，由雙色球面鏡I (2)進入非線性光學晶體(6)。本發(fā)明所選用的非線性光學晶體有很多種，可以是塊狀晶體，比如硒化鎵(GaSe)，磷鍺鋅(ZGP)等，在這些塊狀晶體中，相位匹配條件是利用晶體的雙折射特性實現的。也可以是有周期性調制結構的晶體，比如周期性極化鈮酸鋰(PPLN)，磷酸鈦氧鉀(KTP)和準相位匹配(quasi-phase-matching)的砷化鎵(QPM-GaAs)等等,在這些晶體中，參與非線性混頻的光波易于實現準相位匹配(quasi-phase-matching),也可以利用到晶體較大的非線性系數，對光波的傳播方向和偏振態(tài)要求也沒有那么嚴格。本發(fā)明具有結構簡單，易于小型化，工作可靠，便于操作，相干性好，并且能夠實現單頻、寬帶、可調諧、可在室溫下穩(wěn)定運轉的全固態(tài)THz輻射源等優(yōu)點，在國防，空間探索，醫(yī)療，科學研究等領域有廣泛應用潛力。


圖I是本發(fā)明的一種結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述?！N使用光纖激光器做泵浦的太赫茲參量振蕩器，包括雙色球面鏡I (2)、雙色球面鏡II (3)、反射鏡I (4)、反射鏡II (5)和非線性光學晶體(6)，其特征在于由雙色球面鏡I (2)、雙色球面鏡II (3)、反射鏡I (4)、反射鏡II (5)組成蝴蝶節(jié)型振蕩腔(bow-tiecavity)，非線性光學晶體(6)作為發(fā)生參量過程的非線性增益介質設在雙色球面鏡I (2)和雙色球面鏡II (3)之間，非線性光學晶體(6)中有作為泵浦的光纖激光(I)、太赫茲波(8)和在振蕩腔中振蕩的光波(9)三個波參與參量過程，三個波需滿足能量守恒定律，
公式一 W1-O2=O3 和相位匹配條件(動量守恒)，
公式二 公式中OJ1, 2，《3分別是光纖激光I，腔中振蕩光波和太赫茲波的光子頻率,
權利要求
1.一種使用光纖激光器做泵浦的太赫茲參量振蕩器，包括雙色球面鏡I (2)、雙色球面鏡II (3)、反射鏡I (4)、反射鏡II (5)和非線性光學晶體(6)，其特征在于由雙色球面鏡I (2)、雙色球面鏡II (3)、反射鏡I (4)、反射鏡II (5)組成蝴蝶節(jié)型振蕩腔(bow-tiecavity)，非線性光學晶體(6)作為發(fā)生參量過程的非線性增益介質設在雙色球面鏡I (2)和雙色球面鏡II (3)之間，非線性光學晶體(6)中有作為泵浦的光纖激光(I)、太赫茲波(8)和在振蕩腔中振蕩的光波(9)三個波參與參量過程，三個波需滿足能量守恒定律， 公式一 W1-O2=O3 和相位匹配條件(動量守恒)， 公式二 公式中 2，分別是光纖激光I，腔中振蕩光波和太赫茲波的光子頻率，分別是光纖激光I，腔中振蕩光波和太赫茲波的波動量。
2.根據權利要求I所述的一種使用光纖激光器做泵浦的太赫茲參量振蕩器，其特征在于太赫茲波(8)由拋物球面鏡(7)輸出腔外，作為泵浦的光纖激光(I)由雙色球面鏡II (2)輸出腔外，振蕩腔中振蕩的光波(9)由雙色球面鏡II (3)反射到反射鏡I (4)，由反射鏡I (4)反射到反射鏡II (5)，再由反射鏡II (5)反射到雙色球面鏡I (2)，由雙色球面鏡I(2)進入非線性光學晶體(6)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用光纖激光器做泵浦的太赫茲參量振蕩器，其特征在于由雙色球面鏡I(2)、雙色球面鏡II(3)、反射鏡I(4)、反射鏡II(5)組成蝴蝶節(jié)型振蕩腔(bow-tiecavity)，非線性光學晶體(6)作為發(fā)生參量過程的非線性增益介質設在雙色球面鏡I(2)和雙色球面鏡II(3)之間，非線性光學晶體(6)中有作為泵浦的光纖激光(1)、太赫茲波(8)和在振蕩腔中振蕩的光波(9)三個波參與參量過程，三個波需滿足能量守恒定律，本發(fā)明具有結構簡單，易于小型化，工作可靠，便于操作，相干性好，并且能夠實現單頻、寬帶、可調諧、可在室溫下穩(wěn)定運轉的全固態(tài)THz輻射源等優(yōu)點，在國防，空間探索，醫(yī)療，科學研究等領域有廣泛應用潛力。
文檔編號H01S1/02GK102983481SQ20121049388
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權日2012年11月28日
發(fā)明者史偉, 房強 申請人:山東海富光子科技股份有限公司