[实用新型]激光激发液体膜产生高强度宽带太赫兹波的系统

说明书

本实用新型提供了一种激光激发液体膜产生高强度宽带太赫兹波的系统，包括依次设置在光路上的激光器、分光镜、光参量放大器、斩波器、第一离轴抛物面反射镜和液体膜，激光器用于发射波长为800nm的激光，800nm的激光经过分光镜分出一束泵浦光和一束探测光，泵浦光入射至光参量放大器后再输出波长为1200nm、1300nm、1400nm、1500nm或1600nm的长波长激光，上述长波长激光经过斩波器后由第一离轴抛物面反射镜后聚焦至液体膜，液体膜处即形成一能够辐射出高强度宽带太赫兹波的太赫兹波辐射源。本实用新型创新的应用液体膜产生太赫兹波并且产生效率高，建置成本低、容易维护、稳定性高，弥补了目前高强度宽带太赫兹波产生技术领域的空白。

技术领域

本实用新型涉及太赫兹波产生领域、流体力学领域和激光领域，具体而言，涉及一种激光激发液体膜产生高强度宽带太赫兹波的系统。

背景技术

近几年，随着对太赫兹辐射源的研究，大量的研究成果已经证明了固体晶体、金属材料、气体或者等离子体均是良好的太赫兹辐射源。然而，利用液体特别是液态水或其等离子体产生太赫兹波的研究成果寥寥无几。事实上，液态水作为各种电磁波的来源已经被研究了10多年。例如：通过超短脉冲激光聚焦到包含在细胞、射流或液滴中的水的非线性过程产生高次谐波和白光。此外，激光脉冲辐射的液态水的动力学已经被研究二十多年了。阻碍液态水成为太赫兹辐射源的原因可能是因为液态水在太赫兹频率范围内具有非常强的吸收特性。液态水在1太赫兹时的功率吸收系数约为220cm^-1，意味着太赫兹的光子进入1mm厚的水膜中只有一个光子会辐射出来。，由此可见，光子损失非常大并且太赫兹产生效率很低。

实用新型内容

本实用新型提供一种激光激发液体膜产生高强度宽带太赫兹波的系统，用以产生高强度宽带太赫兹波。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种激光激发液体膜产生高强度宽带太赫兹波的系统，其包括依次设置在光路上的激光器、分光镜、光参量放大器、斩波器、第一离轴抛物面反射镜和液体膜，其中：

所述激光器用于发射波长为800nm的激光，800nm的激光经过所述分光镜分出一束泵浦光和一束探测光，泵浦光入射至所述光参量放大器后再输出波长为1200nm、1300nm、1400nm、1500nm或1600nm的长波长激光，上述长波长激光经过所述斩波器后由所述第一离轴抛物面反射镜后聚焦至所述液体膜，所述液体膜处即形成一能够辐射出高强度宽带太赫兹波的太赫兹波辐射源。

在本实用新型的一实施例中，所述液体膜由一液体膜产生装置产生，所述液体膜产生装置包括液体池、第一连接管、水泵、第二连接管、Y型三通分流接头、第一软管、第二软管、第一喷头和第二喷头，所述第一连接管连接在所述液体池与所述水泵之间，所述第二连接管连接在所述水泵与所述Y型三通分流接头之间，所述第一软管连接在所述Y型三通分流接头与所述第一喷头之间，所述第二软管连接在所述Y型三通分流接头与所述第二喷头之间，所述水泵用于抽取所述液体池中的液体并对其进行增压，所述第一喷头、所述第二喷头喷出的两个高压液体柱相向射出并在二者的边缘产生对撞后，于所述第一喷头、所述第二喷头下方形成均匀、连续、稳定的单片花瓣状液体膜，所述液体膜中的液体回流至所述液体池，或者，

将上述Y型三通分流接头、第一软管、第二软管、第一喷头和第二喷头替换为一铝合金材质的喷头，该铝合金材质的喷头具有一宽度介于0.1～0.5mm之间、长度为4mm的狭缝。

在本实用新型的一实施例中，所述第一喷头、所述第二喷头喷出的两个高压液体柱之间的夹角介于60°～80°之间，所述液体膜的厚度介于50微米～150微米之间。

在本实用新型的一实施例中，所述第一连接管、所述第二连接管均为孔径介于5mm～15mm之间的金属连接管，所述水泵为计量泵，所述第一喷头、所述第二喷头均为孔径介于0.1mm～1mm之间的铝合金喷头，所述第一软管、所述第二软管均为孔径介于3mm～10mm之间的乳胶软管。