发明名称 一种外部二次级联差频太赫兹光源发生装置及实现方法
摘要 本发明公开一种外部二次级联差频太赫兹光源发生装置及实现方法,它首先利用1064nm主泵浦激光与其自倍频532nm激光泵浦的双波长谐振腔产生的两路近简并点双波长激光分别进行差频,产生两路高功率的8-18μm范围内的中红外激光,然后将这两路中红外激光进行差频来产生高功率的太赫兹波,通过二次级联差频的方式提高了转换效率,并设计合理可行的光学结构,利用计算机进行精准控制,从而实现一种具有功率高,单色性好,调谐范围宽,结构紧凑,可全固态集成的太赫兹光源。
申请公布号 CN102354897B 申请公布日期 2013.03.06
申请号 CN201110252744.9 申请日期 2011.08.30
申请人 中国科学院上海技术物理研究所 发明人 陆金星;黄志明;沈学民;黄敬国;侯云;高艳卿
分类号 H01S1/02(2006.01)I 主分类号 H01S1/02(2006.01)I
代理机构 上海新天专利代理有限公司 31213 代理人 郭英
主权项 一种外部二次级联差频太赫兹光源发生装置,包括主泵浦激光源(1)、倍频模块(2)、双色分光镜(3)、反射镜(4)、双波长谐振腔(5)、偏振分光棱镜(6)、分光棱镜(7)、第一级非线性差频模块(8)、第二级非线性差频模块(9)、电机控制器(10)和计算机(11),其特征在于:所述的第一级非线性差频模块(8)将1064nm激光光束与双波长谐振腔(5)产生的信号光和闲频光分别进行差频,产生两路高功率的中红外激光;其中第一反射镜(8.1)、第二反射镜(8.2)、第三反射镜(8.3)、第四反射镜(8.4)、第五反射镜(8.5)、第六反射镜(8.6)的作用是调整激光光束方向;其中第一半波片(8.7)、第二半波片(8.8)、第三半波片(8.9)、第四半波片(8.10)的作用是调整激光光束的偏振方向;其中第一偏振分光棱镜(8.11)、第二偏振分光棱镜(8.12)的作用是将两路激光调整成共线方向;其中使用的第一非线性晶体(8.13)是GaSe,其通光尺寸为15mm×15mm,光轴方向15mm;其中第一电动旋转台(8.14)的作用是调整第一非线性晶体(8.13)的光轴方向,使得和入射激光束的夹角满足相位匹配条件;其中使用的第二非线性晶体(8.15)是GaSe,其通光尺寸为15mm×15mm,光轴方向15mm;其中第二电动旋转台(8.16)的作用是调整第二非线性晶体(8.15)的光轴方向,使得和入射激光束的夹角满足相位匹配条件;所述的第二级非线性差频模块(9)将第一级非线性差频模块(8)产生的两路中红外激光光束在第三非线性晶体(9.5)中进行光学差频,得到太赫兹波的出射;其中第七反射镜(9.1)、第八反射镜(9.2)、第九反射镜(9.3)的作用是调整两路激光光束方向;第三偏振分光棱镜(9.4)的作用是将两路激光调整成共线方向;其中使用的第三非线性晶体(9.5)是GaSe,其通光尺寸为10mm×2mm, 光轴方向2mm;其中第三电动旋转台(9.6)的作用是调整第三非线性晶体(9.5)的光轴方向,使得和入射激光束的夹角满足相位匹配条件;长波滤波片(9.7)的作用是将剩余的两路中红外激光光束过滤掉,而将太赫兹激光透射;聚乙烯透镜(9.8)的作用是将太赫兹激光进行聚焦准直;第一级非线性差频模块(8)将主泵浦激光源(1)出射的1064nm激光和双波长谐振腔(5)产生的两路激光光束分别在第一非线性晶体(8.13)和第二非线性晶体(8.15)中进行差频从而产生两路高功率的中红外激光,第二级非线性差频模块(9)可以将第一级非线性差频模块(8)产生的两路中红外激光在第三非线性晶体(9.5)中进行差频从而产生高功率的太赫兹激光;所述的装置通过调整双波长谐振腔(5)的输出波长来改变出射的太赫兹波光源频率。
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