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《基于光學(xué)方法的太赫茲輻射源_孫博》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第33卷第10期中國激光Vol.33,No.102006年10月CHINESEJOURNALOFLASERSOctober,2006文章編號:0258-7025(2006)10-1349-11基于光學(xué)方法的太赫茲輻射源孫博,姚建銓(天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院激光與光電子研究所,光電信息技術(shù)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗室,天津300072)摘要太赫茲波技術(shù)在物理、化學(xué)、生命科學(xué)等基礎(chǔ)研究學(xué)科,以及醫(yī)學(xué)成像、安全檢查、產(chǎn)品檢測、空間通信、武器制導(dǎo)等應(yīng)用學(xué)科都具有重要的研究價值和應(yīng)用前景,而太赫茲輻射源正是太赫茲技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵部
2、分。概述了基于光學(xué)方法產(chǎn)生太赫茲輻射的幾種常用方法,著重敘述了利用非線性光學(xué)差頻技術(shù)和基于橫向晶格振動光學(xué)模受激電磁耦子散射過程的太赫茲參量振蕩技術(shù)工作原理,以及目前的研究狀況,并對這兩種方法產(chǎn)生太赫茲波輻射源未來的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞非線性光學(xué);太赫茲輻射;太赫茲波的產(chǎn)生;非線性光學(xué)差頻;相位匹配;太赫茲波參量振蕩器;電磁耦子中圖分類號O441.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼AGenerationofTerahertzWaveBasedonOpticalMethodsSUNBo,YAOJian-quan(KeyLaborator
3、yofOpto-ElectricInformationScienceandTechnology,MinistryofEducation,InstituteofLaserandOptoelectronics,CollegeofPrecisionInstrumentandOpto-ElectronicsEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)AbstractTheterahertz(THz)techniquehasattractedmuchattentionfro
4、mavarietyofapplicationsinfundamentalandappliedresearchfield,suchasphysics,chemistry,lifesciences,medicalimaging,safetyinspection,radioastronomy,moderncommunication,weaponguidanceandsoon.THzradiationsourceisacrucialpartofTHztechniquessystem.Sometypicaltechniqueso
5、fthegenerationofTHzradiationbasedontheopticalmethods,especiallythenonlinearopticalprocesssuchasdifferencefrequencygeneration(DFG)andTHzparametricgeneration(TPG)basedonstimulatedpolaritonscatteringprocess,arebrieflyintroducedandreviewed.Thefutureofthesetwokindsof
6、THzgenerationmethodsisalsoforecast.Keywordsnonlinearoptics;terahertzradiation;terahertzgeneration;nonlineardifferencefrequencygeneration;phasematching;terahertz-waveparametricoscillator;polariton1引言生和探測技術(shù)與十分成熟的微波、光學(xué)技術(shù)相比仍然十分落后,苦于未能找到具有高能量、高效率、低太赫茲波(THzWave),是指頻率在
7、0.1~造價、且能在室溫下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的太赫茲波輻射源,所1210THz范圍內(nèi)的電磁波(1THz=10Hz),其波段以在上世紀(jì)80年代中期以前,人們對這個頻段的電位于電磁波譜中毫米波和遠(yuǎn)紅外光之間(30Lm~磁波特性知之甚少,形成了遠(yuǎn)紅外線和毫米波之間3mm,亦稱為亞毫米波),是光子學(xué)技術(shù)與電子學(xué)技[1,2]所謂的/太赫茲空隙0(THzGap),如圖1所示。術(shù)、宏觀與微觀的過渡區(qū)域。雖然早在上世紀(jì)20年由于物質(zhì)在太赫茲波頻段的發(fā)射、反射和透射代就有人對太赫茲輻射產(chǎn)生了濃厚的興趣,但其產(chǎn)光譜中包含有豐富的物理和化學(xué)信息,并且
8、太赫茲收稿日期:2006-03-31;收到修改稿日期:2006-05-15基金項目:國家自然科學(xué)基金(10474071)和高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項科研基金(20040056010)資助項目。作者簡介:孫博(1979)),男,河北邢臺市人,天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院物理電子學(xué)專業(yè)博士研究生,主要從事太赫茲波輻射、非線性光學(xué)頻率變