[发明专利]一种增强太赫兹波的参量振荡器

权利要求书

1.一种增强太赫兹波的参量振荡器，其特征在于，包括泵浦源（1）和LiNbO₃晶体（9），泵浦源（1）产生的泵浦光（2）经过第一分光棱镜（3）分光后产生第一透射泵浦光和第一反射泵浦光，第一透射泵浦光入射LiNbO₃晶体（9），经光学参量效应产生第一信号光（10）和第二信号光（13），第一信号光（10）在第一谐振腔中振荡放大，第二信号光（13）在第二谐振腔中振荡放大，且第一透射泵浦光经第二分光棱镜（4）分光后产生第二透射泵浦光和第二反射泵浦光；所述第一反射泵浦光经第五反射镜（5）反射后入射LiNbO₃晶体（9），第一反射泵浦光与第二信号光（13）经光学参量效应产生第四信号光和第一太赫兹波（17），其余第一反射泵浦光再经第六反射镜（6）和第二分光棱镜（4）作用后产生第三透射泵浦光和第三反射泵浦光；所述第三透射泵浦光经第七反射镜（7）反射后入射LiNbO₃晶体（9），第三透射泵浦光与第二信号光（13）经光学参量效应产生第三信号光和第二太赫兹波（18），其余第三透射泵浦光再经第八反射镜（8）反射后入射至第一分光棱镜（3），第三信号光和第四信号光均与第二信号光（13）频率相同，第一分光棱镜（3）、第五反射镜（5）、第六反射镜（6）、第二分光棱镜（4）、第七反射镜（7）和第八反射镜（8）均设置在LiNbO₃晶体（9）周围，且六者组成一个闭合光路；所述第二反射泵浦光经第六反射镜（6）反射后入射LiNbO₃晶体（9），第二反射泵浦光与第一信号光（10）经光学参量效应产生第六信号光和第三太赫兹波（19），其余第二反射泵浦光再经第五反射镜（5）和第一分光棱镜（3）作用后产生第五透射泵浦光和第五反射泵浦光，第五反射泵浦光射出，第五透射泵浦光经第八反射镜（8）反射后入射LiNbO₃晶体（9），第五透射泵浦光与第一信号光（10）经光学参量效应产生第五信号光和第四太赫兹波（20），其余第五透射泵浦光再经第七反射镜（7）反射后入射至第二分光棱镜（4），且第六信号光和第五信号光均与第一信号光（10）频率相同；所述第三反射泵浦光依次入射LiNbO₃晶体（9）和第一分光棱镜（3）。

2.根据权利要求1所述的增强太赫兹波的参量振荡器，其特征在于，所述LiNbO₃晶体（9）的两侧均设有硅棱镜，且第一太赫兹波（17）、第二太赫兹波（18）、第三太赫兹波（19）和第四太赫兹波（20）分别通过硅棱镜从LiNbO₃晶体（9）的表面输出。

3.根据权利要求2所述的增强太赫兹波的参量振荡器，其特征在于，所述硅棱镜是由高电阻率单晶硅制备而成的输出耦合棱镜，硅棱镜在x-y平面内为直角三角形，其它两个角的角度分别为64°和26°，硅棱镜设置在LiNbO₃晶体（9）的x-z两个侧面上，且第一太赫兹波（17）、第二太赫兹波（18）、第三太赫兹波（19）和第四太赫兹波（20）分别垂直于硅棱镜的斜边射出。

4.根据权利要求1所述的增强太赫兹波的参量振荡器，其特征在于，所述泵浦源（1）为脉冲激光器，输出波长为1064nm，重复频率为15Hz，单脉冲能量为100mJ，偏振方向为z轴。

5.根据权利要求1或4所述的增强太赫兹波的参量振荡器，其特征在于，所述第一分光棱镜（3）和第二分光棱镜（4）对波长为1064nm的泵浦光45°角半反射半透射；第五反射镜（5）、第六反射镜（6）、第七反射镜（7）和第八反射镜（8）均对1064nm的泵浦光波长全反射。

6.根据权利要求1所述的增强太赫兹波的参量振荡器，其特征在于，所述第一谐振腔包括第一反射镜（11）和第二反射镜（12），第一反射镜（11）和第二反射镜（12）对第一信号光（10）全反射；所述第二谐振腔包括第三反射镜（14）和第四反射镜（15），第三反射镜（14）和第四反射镜（15）对第二信号光（13）全反射。