一种基于级联参量效应的太赫兹波参量振荡器

摘要

本发明公开了一种基于级联参量效应的太赫兹波参量振荡器，从泵浦源出射的泵浦光经望远镜缩束系统缩束后，再经反射镜和光束扫描器后进入MgO:LiNbO₃晶体，并在MgO:LiNbO₃晶体内发生全反射；泵浦光在MgO:LiNbO₃晶体中通过光学参量效应产生一阶Stokes光和太赫兹波，太赫兹波的波矢垂直于MgO:LiNbO₃晶体的出射面，直接从MgO:LiNbO₃晶体出射；级联参量过程可以一直发生，各阶Stokes光都有各自的谐振腔，MgO:LiNbO₃晶体侧面特定区域镀各阶Stokes光全反射膜，在级联参量过程中太赫兹波被连续放大。泵浦光和各阶Stokes光的波矢都垂直于MgO:LiNbO₃晶体的出射面，有效降低泵浦光和各阶Stokes光的损耗，通过改变光束扫描器的方向改变泵浦光入射角度，从而改变泵浦光与一阶Stokes光谐振腔轴线的夹角，可实现太赫兹波的频率调谐输出，操作灵活。

主权项

一种基于级联参量效应的太赫兹波参量振荡器，其特征在于：包括泵浦源（1）、望远镜缩束系统（2）、反射镜（3）、光束扫描器（4）和MgO:LiNbO₃晶体（5）；从泵浦源（1）出射的泵浦光经望远镜缩束系统（2）缩束后，再经反射镜（3）和光束扫描器（4）后进入MgO:LiNbO₃晶体（5），并在MgO:LiNbO₃晶体（5）内发生全反射；泵浦光在MgO:LiNbO₃晶体（5）中通过光学参量效应产生一阶Stokes光（6）和太赫兹波（10），太赫兹波（10）的波矢垂直于MgO:LiNbO₃晶体（5）的出射面，直接从MgO:LiNbO₃晶体（5）出射；一阶Stokes光（6）垂直入射到MgO:LiNbO₃晶体（5）的出射面，在MgO:LiNbO₃晶体（5）的两个一阶Stokes光（6）的出射面上镀一阶Stokes光（6）的全反射膜，形成一阶Stokes光（6）的谐振腔；在谐振腔中振荡的一阶Stokes光（6）与太赫兹波（10）在满足相位匹配的条件下通过二阶光学参量效应产生二阶Stokes光（7），同时太赫兹波（10）被放大；二阶Stokes光（7）垂直入射到MgO:LiNbO₃晶体（5）的出射面，在MgO:LiNbO₃晶体（5）的两个二阶Stokes光（7）的出射面上镀二阶Stokes光（7）的全反射膜，形成二阶Stokes光（7）的谐振腔；在谐振腔中振荡的二阶Stokes光（7）与太赫兹波（10）在满足相位匹配的条件下通过三阶光学参量效应产生三阶Stokes光（8），同时太赫兹波（10）被放大；同理，三阶Stokes光（8）可以与太赫兹波（10）通过四阶光学参量效应产生四阶Stokes光（9）；这样级联参量过程可以一直发生，各阶Stokes光都有各自的谐振腔，MgO:LiNbO₃晶体（5）侧面特定区域镀各阶Stokes光全反射膜，在级联参量过程中太赫兹波（10）被连续放大。