[实用新型]一种生成高重复频率太赫兹波的设备

说明书

本实用新型提出一种生成高重复频率太赫兹波的设备，包括由第一激光谐振腔反射镜和第二激光谐振腔反射镜组成的激光谐振腔、激光泵浦模块、声光调制器、偏振片、非线性光学晶体和由第一斯托克斯激光谐振腔反射镜，第二斯托克斯激光谐振腔反射镜组成的斯托克斯光谐振腔，声光调制器和激光泵浦模块位于激光泵浦模块和非线性光学晶体之间，非线性光学晶体的晶轴方向与泵浦光的偏振方向平行，激光谐振腔、激光泵浦模块、声光调制器和偏振片用于生成基频激光，斯托克斯光谐振腔和非线性光学晶体用于生成太赫兹波。非线性光学晶体为等腰梯形，等腰梯形的底角为65°，非线性光学晶体的侧面为经光学抛光的面。

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其是一种生成高重复频率太赫兹波的设备。

背景技术

作为太赫兹波技术应用的重要基础，太赫兹波脉冲辐射源一直是国内外研究热点，研究一般集中于几大类：首先是激光在等离子体中激发的尾波场产生的超强太赫兹波电磁辐射，但这类太赫兹波脉冲辐射源的运转需要强场进行激发，还需要创建维持等离子体激发区域，整体系统比较复杂，不便于广泛应用推广；其次是利用超快激光脉冲泵浦，基于光整流、光电导、半导体表面电场、光致丹倍效应，空气中四波混频等效应的宽带太赫兹波脉冲辐射源，但这类太赫兹波脉冲辐射源都需要飞秒激光作为泵浦源，造价相对高昂，系统也比较复杂，系统运转容易受到扰动影响，降低整体稳定性，限制了其广泛深入的应用推广；最后是利用纳秒激光泵浦，基于受激电磁耦子散射或差频等非线性光学效应的太赫兹波脉冲辐射源，这类太赫兹波脉冲辐射源只需使用常见的纳秒泵浦激光结合简单的相位匹配技术即可，系统较为简洁，造价相对较低，可在室温条件下稳定运转，有助于太赫兹波技术应用的发展和推广。

综合而言可以看出，纳秒激光泵浦太赫兹波脉冲辐射源由于具备太赫兹波辐射宽带可调谐、可室温运转、结构简单以及体积小的优点，更适合于实际应用。但目前此类太赫兹波脉冲辐射源一般都是利用激光外腔泵浦产生低重复频率太赫兹波脉冲辐射，外腔泵浦存在能量转换效率偏低的缺陷，而低重复频率的太赫兹波脉冲辐射也不适于太赫兹波技术的应用发展。因此寻找一种可以实现内腔高重复频率太赫兹波脉冲辐射源的新方法，将成为太赫兹波技术在生命科学、材料科学、分子分析等领域未来更广泛应用的重要推动力。

实用新型内容

本实用新型提出一种生成高重复频率太赫兹波的设备，包括由第一激光谐振腔反射镜和第二激光谐振腔反射镜组成的激光谐振腔、激光泵浦模块、声光调制器、偏振片、非线性光学晶体和由第一斯托克斯激光谐振腔反射镜，第二斯托克斯激光谐振腔反射镜组成的斯托克斯光谐振腔，声光调制器和激光泵浦模块位于激光泵浦模块和非线性光学晶体之间，非线性光学晶体的晶轴方向与泵浦光的偏振方向平行，激光谐振腔、激光泵浦模块、声光调制器和偏振片用于生成基频激光，斯托克斯光谐振腔和非线性光学晶体用于生成太赫兹波。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单，将激光谐振腔、声光调制技术以及受激电磁耦子散射过程进行有机结合，可以有效提升太赫兹波脉冲辐射输出的性能，对于太赫兹波技术的广泛实际应用具有很好的推动作用。

附图说明

图1是太赫兹波脉冲辐射源结构示意图；

图2是内腔高重复频率太赫兹波脉冲辐射信号示意图。

附图标记说明：

第一激光谐振腔反射镜-101，第二激光谐振腔反射镜-102，激光泵浦模块-103，声光调制器-104，偏振片-105，基频激光-106，非线性光学晶体-107，第一斯托克斯激光谐振腔反射镜-108，第二斯托克斯激光谐振腔反射镜-109，斯托克斯激光-110，太赫兹波-111，太赫兹波探测器-112。

具体实施方式