CN209487923U - 一种生成高重复频率太赫兹波的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种生成高重复频率太赫兹波的设备，包括由第一激光谐振腔反射镜和第二激光谐振腔反射镜组成的激光谐振腔、激光泵浦模块、声光调制器、偏振片、非线性光学晶体和由第一斯托克斯激光谐振腔反射镜，第二斯托克斯激光谐振腔反射镜组成的斯托克斯光谐振腔，声光调制器和激光泵浦模块位于激光泵浦模块和非线性光学晶体之间，非线性光学晶体的晶轴方向与泵浦光的偏振方向平行，激光谐振腔、激光泵浦模块、声光调制器和偏振片用于生成基频激光，斯托克斯光谐振腔和非线性光学晶体用于生成太赫兹波。非线性光学晶体为等腰梯形，等腰梯形的底角为65°，非线性光学晶体的侧面为经光学抛光的面。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学技术领域，尤其是一种生成高重复频率太赫兹波的设备。
背景技术
作为太赫兹波技术应用的重要基础，太赫兹波脉冲辐射源一直是国内外研究热点，研究一般集中于几大类：首先是激光在等离子体中激发的尾波场产生的超强太赫兹波电磁辐射，但这类太赫兹波脉冲辐射源的运转需要强场进行激发，还需要创建维持等离子体激发区域，整体系统比较复杂，不便于广泛应用推广；其次是利用超快激光脉冲泵浦，基于光整流、光电导、半导体表面电场、光致丹倍效应，空气中四波混频等效应的宽带太赫兹波脉冲辐射源，但这类太赫兹波脉冲辐射源都需要飞秒激光作为泵浦源，造价相对高昂，系统也比较复杂，系统运转容易受到扰动影响，降低整体稳定性，限制了其广泛深入的应用推广；最后是利用纳秒激光泵浦，基于受激电磁耦子散射或差频等非线性光学效应的太赫兹波脉冲辐射源，这类太赫兹波脉冲辐射源只需使用常见的纳秒泵浦激光结合简单的相位匹配技术即可，系统较为简洁，造价相对较低，可在室温条件下稳定运转，有助于太赫兹波技术应用的发展和推广。
综合而言可以看出，纳秒激光泵浦太赫兹波脉冲辐射源由于具备太赫兹波辐射宽带可调谐、可室温运转、结构简单以及体积小的优点，更适合于实际应用。但目前此类太赫兹波脉冲辐射源一般都是利用激光外腔泵浦产生低重复频率太赫兹波脉冲辐射，外腔泵浦存在能量转换效率偏低的缺陷，而低重复频率的太赫兹波脉冲辐射也不适于太赫兹波技术的应用发展。因此寻找一种可以实现内腔高重复频率太赫兹波脉冲辐射源的新方法，将成为太赫兹波技术在生命科学、材料科学、分子分析等领域未来更广泛应用的重要推动力。
实用新型内容
本实用新型提出一种生成高重复频率太赫兹波的设备，包括由第一激光谐振腔反射镜和第二激光谐振腔反射镜组成的激光谐振腔、激光泵浦模块、声光调制器、偏振片、非线性光学晶体和由第一斯托克斯激光谐振腔反射镜，第二斯托克斯激光谐振腔反射镜组成的斯托克斯光谐振腔，声光调制器和激光泵浦模块位于激光泵浦模块和非线性光学晶体之间，非线性光学晶体的晶轴方向与泵浦光的偏振方向平行，激光谐振腔、激光泵浦模块、声光调制器和偏振片用于生成基频激光，斯托克斯光谐振腔和非线性光学晶体用于生成太赫兹波。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单，将激光谐振腔、声光调制技术以及受激电磁耦子散射过程进行有机结合，可以有效提升太赫兹波脉冲辐射输出的性能，对于太赫兹波技术的广泛实际应用具有很好的推动作用。
附图说明
图1是太赫兹波脉冲辐射源结构示意图；
图2是内腔高重复频率太赫兹波脉冲辐射信号示意图。
附图标记说明：
第一激光谐振腔反射镜-101，第二激光谐振腔反射镜-102，激光泵浦模块-103，声光调制器-104，偏振片-105，基频激光-106，非线性光学晶体-107，第一斯托克斯激光谐振腔反射镜-108，第二斯托克斯激光谐振腔反射镜-109，斯托克斯激光-110，太赫兹波-111，太赫兹波探测器-112。
具体实施方式
太赫兹波参量振荡(Terahertz Parametric Generation/Terahertz ParametricOscillator，简称TPG/TPO)技术是获得相干可调谐太赫兹波辐射源的主要方法之一。本实施例中，提出一种生成高重复频率太赫兹波的设备，包括由第一激光谐振腔反射镜101和第二激光谐振腔反射镜102组成的激光谐振腔，包含激光晶体的激光泵浦模块103，用于产生基频光辐射，基频光辐射在激光谐振腔内发生受激振荡，经声光调制器104的高重复频率调制，并由偏振片105调制为合适的偏振方向，从而产生稳定运转的高重复频率基频激光106，基频激光106在非线性光学晶体107中产生受激电磁耦子散射，并经第一斯托克斯激光谐振腔反射镜108和第二斯托克斯激光谐振腔反射镜109组成的斯托克斯光谐振腔振荡反馈，形成斯托克斯激光110，同时产生高重复频率的太赫兹波脉冲辐射111。
本实施例中，基频激光106与斯托克斯激光110之间的角度可调，通过改变基频激光106与斯托克斯激光110之间的角度，可以实现不同频率的太赫兹波调谐输出。生成的太赫兹波可以利用太赫兹波探测器112进行探测。
本实施例中，优选的，采用两片1064nm全反镜作为激光谐振腔腔镜，激光晶体采用Nd:YAG晶体，激光泵浦模块103采用侧面泵浦模式，声光调制器104工作重复频率为1KHz，偏振片105控制腔内激光偏振为竖直偏振，最终产生1KHz高重复频率1064nm脉冲基频激光106；非线性光学晶体107采用等腰梯形切割工艺，底角为65°，侧面进行光学抛光处理，非线性光学晶体107晶轴方向与泵浦光偏振方向平行，1KHz高重复频率1064nm基频激光106通过此非线性光学晶体107激发受激电磁耦子散射，产生的斯托克斯光在由两片1064-1080nm全反镜组成的斯托克斯光谐振腔内振荡放大，同时通过非线性光学晶体107激发出1KHz高重复频率太赫兹波脉冲辐射。
内腔高重复频率太赫兹波脉冲辐射信号如图2所示，可以看出太赫兹波脉冲辐射信号周期为1ms，重复频率为1KHz。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种生成高重复频率太赫兹波的设备，其特征在于，包括由第一激光谐振腔反射镜和第二激光谐振腔反射镜组成的激光谐振腔、激光泵浦模块、声光调制器、偏振片、非线性光学晶体和由第一斯托克斯激光谐振腔反射镜，第二斯托克斯激光谐振腔反射镜组成的斯托克斯光谐振腔，声光调制器和激光泵浦模块位于激光泵浦模块和非线性光学晶体之间，非线性光学晶体的晶轴方向与泵浦光的偏振方向平行，激光谐振腔、激光泵浦模块、声光调制器和偏振片用于生成基频激光，斯托克斯光谐振腔和非线性光学晶体用于生成太赫兹波。
2.如权利要求1所述一种生成高重复频率太赫兹波的设备，其特征在于，非线性光学晶体为等腰梯形，等腰梯形的底角为65°，非线性光学晶体的侧面为经光学抛光的面。
3.如权利要求2所述一种生成高重复频率太赫兹波的设备，其特征在于，第一激光谐振腔反射镜、第二激光谐振腔反射镜的厚度为1064nm；第一斯托克斯激光谐振腔反射镜，第二斯托克斯激光谐振腔反射镜的厚度为1064至1080nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920601428.XU CN209487923U (zh) | 2019-04-28 | 2019-04-28 | 一种生成高重复频率太赫兹波的设备 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920601428.XU CN209487923U (zh) | 2019-04-28 | 2019-04-28 | 一种生成高重复频率太赫兹波的设备 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN209487923U true CN209487923U (zh) | 2019-10-11 |
Family
ID=68135736
Family Applications (1)
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| CN201920601428.XU Active CN209487923U (zh) | 2019-04-28 | 2019-04-28 | 一种生成高重复频率太赫兹波的设备 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN209487923U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109904714A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-06-18 | 天津市智慧物联信息技术研究院 | 一种生成高重复频率太赫兹波的设备及方法 |
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2019
- 2019-04-28 CN CN201920601428.XU patent/CN209487923U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109904714A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-06-18 | 天津市智慧物联信息技术研究院 | 一种生成高重复频率太赫兹波的设备及方法 |
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