[发明专利]三色场激光激发空气等离子体产生太赫兹波的系统和方法

权利要求书

1.一种三色场激光激发空气等离子体产生太赫兹波的系统，其特征在于，包括激光器、分光镜、光参量放大器、第一BBO晶体、第一二向色镜、第一电动平移装置、第一反射镜、二分之一波片、第二反射镜、衰减片、第二BBO晶体、400nm滤波片、第三反射镜、第四反射镜、第二电动平移装置、第五反射镜、第二二向色镜、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜以及第一离轴抛物面反射镜，其中：

激光器用于发射波长为800nm的激光，800nm的激光经分光镜后得到第一光束和第二光束，

第一光束经过光参量放大器后输出波长为1200nm的信号光，波长为1200nm的信号光经过第一BBO晶体后一部分波长不变另一部分转换为波长为600nm的二次谐波信号光，之后第一二向色镜将波长为1200nm的信号光与波长为600nm的二次谐波信号光分束，波长为600nm的二次谐波信号光经由一第一电动平移装置控制其光程后再经由第一反射镜反射至二分之一波片，之后再依次经由第二反射镜反射、第二聚焦透镜聚焦以及第二二向色镜反射射出，波长为1200nm的信号光经过第一聚焦透镜聚焦后经由第二二向色镜透射射出，由第二二向色镜射出的波长为600nm的二次谐波信号光、波长为1200nm的信号光二者共线共焦入射至第一离轴抛物面反射镜背面的小孔，

第二光束经过衰减片进行衰减后再入射至第二BBO晶体，出射光一部分为波长为400nm的二次谐波信号光另一部分为波长为800nm的激光，之后再经由400nm滤波片将波长为800nm的激光滤除，从400nm滤波片出射的波长为400nm的二次谐波信号光再经由第三反射镜、第四反射镜以入射至第二电动平移装置，由第二电动平移装置射出的波长为400nm的二次谐波信号光经由第五反射镜反射后入射至第一离轴抛物面反射镜，

由二分之一波片射出的波长为600nm的二次谐波信号光、由第二二向色镜射出的波长为1200nm的信号光、由第二电动平移装置射出的波长为400nm的二次谐波信号光三者的偏振方向一致，波长为1200nm的信号光与波长为400nm的二次谐波信号二者的相位一致且初相位为波长为600nm的二次谐波信号光的初相位为

经由第一离轴抛物面反射镜射出的波长为600nm的二次谐波信号光、波长为1200nm的信号光以及波长为400nm的二次谐波信号光共聚焦激发空气。

2.根据权利要求1所述三色场激光激发空气等离子体产生太赫兹波的系统，其特征在于，所述激光器为飞秒激光放大器。

3.根据权利要求1所述三色场激光激发空气等离子体产生太赫兹波的系统，进一步包括一太赫兹强度检测装置，其包括第二离轴抛物面反射镜、THz滤波片、斩波器、硅片、定镜、动镜、第三离轴抛物面反射镜以及太赫兹波强度探测器，由第一离轴抛物面反射镜射出的太赫兹光束入射至第二离轴抛物面反射镜，经由第二离轴抛物面反射镜反射后依次经由THz滤波片、斩波器以及硅片之后，一部分太赫兹光束入射至动镜并经由动镜再次反射回硅片，硅片将此部分太赫兹光束投射至第三离轴抛物面反射镜并经由太赫兹波强度探测器接收，

另一部分太赫兹光束透射过硅片后再经由定镜反射，然后再经硅片透射到第三离轴抛物面反射镜上，由第三离轴抛物面反射镜反射并聚焦到太赫兹波强度探测器上，通过改变动镜的位置以改变两束太赫兹光束之间的光程差，太赫兹波强度探测器对接收到的多组具有不同光程差的两束太赫兹光束进行自相关处理，进而得到太赫兹辐射源的自相关图。

4.根据权利要求3所述的三色场激光激发空气等离子体产生太赫兹波的系统，其特征在于，所述太赫兹波强度探测器为高莱探测器。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的三色场激光激发空气等离子体产生太赫兹波的系统，其特征在于，所述斩波器的频率为12-20Hz。

6.根据权利要求1所述的三色场激光激发空气等离子体产生太赫兹波的系统，其特征在于，由二分之一波片射出的波长为600nm的二次谐波信号光、由第二二向色镜射出的波长为1200nm的信号光、由第二电动平移装置射出的波长为400nm的二次谐波信号光三者的功率比值为9：36：4。