[发明专利]一种基于多差频效应的变频太赫兹辐射源

说明书

本发明提供的基于多差频效应的变频太赫兹辐射源，混频光经过望远镜系统后，入射到APPLN晶体中或者混频光直接入射到APPLN晶体中，通过级联光学差频产生级联光；级联光入射MgO:LiNbO₃晶体，并与第四泵浦光发生光学差频产生太赫兹波；产生的太赫兹波从MgO:LiNbO₃晶体出射；改变第七反射镜的位置和角度，可以改变θ的大小，使得第四泵浦光与级联光中不同阶的级联光差频，得到不同频率的太赫兹波。调谐方式简单，操作灵活。通过改变APPLN晶体的极化周期分布，可以改变得到的级联光的分布情况，从而扩展太赫兹波的频率。

技术领域

本发明属于太赫兹波应用技术领域，具体涉及一种基于多差频效应的变频太赫兹辐射源。背景技术

太赫兹波（Terahertz，简称THz），是指频率在0.1-10 THz（1THz＝10¹² Hz）范围内的电磁波，其波段位于电磁波谱中毫米波和红外线之间，是光子学与电子学、宏观理论向微观理论的过渡区域。太赫兹波所处的特殊位置使其在物理、化学、天文学、分子光谱、生命科学和医药科学等基础研究领域，以及医学成像、环境监测、材料检测、食品检测、射电天文、移动通讯、卫星通信和军用雷达等应用研究领域均有重大的科学研究价值和广阔的应用前景。太赫兹波主要应用在以下领域：

（1）医学诊断领域

由于不同组织的太赫兹光谱不同，太赫兹波成像技术可用于医学诊断。当太赫兹波与有机分子的振动和跃迁相互作用时，太赫兹波可以根据物质的光谱特征来识别特定的分子。

（2）通信领域

太赫兹通信技术具有无缝数据传输、无限带宽、微秒延迟和超快下载等特点，这将彻底改变通信领域，改变人们交流和访问信息的路线。在空间通信方面，与地面的太赫兹波穿透大气的能力有限相反，在无大气环境中的传播不会受到大气衰减。

（3）食品检测领域

太赫兹波其具有微波和红外波的两种特性，可以穿透许多常用的聚合物材料以及与其进行物理和化学的相互作用。太赫兹波在食品工业中的主要应用包括水分检测、异物检测、检验和产品的质量控制。太赫兹技术在食品工业中的其他应用包括检测有害化合物、抗生素和微生物。

（4）无损检测领域

利用THz波的穿透性和较小的散射性以及在THz波区域对于一系列物质的独特吸收光谱，结合各种成像和图像分析技术，非破坏式探测出目标物品的成分或缺陷。

（5）安全检查

利用太赫兹波谱的指纹特性可以探测出恐怖分子身上隐藏的毒品爆炸物以及其它危险品等，且可以进行长距离、无接触以及隐蔽性的检查。

缺少的能够产生高功率、高质量、高效率的太赫兹波，且低成本并能在室温下运转的太赫兹源是目前面临的主要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多差频效应的变频太赫兹辐射源，用以解决输出不同频率的太赫兹波的设备复杂度等问题。

本发明的目的是以下述方式实现的：一种基于多差频效应的变频太赫兹辐射源，包括第一泵浦源与第二泵浦源，APPLN晶体，MgO:LiNbO₃晶体，泵浦光回收盒与级联光回收盒，合束镜，望远镜系统，相位延时系统，第五反射镜以及用于改变光路的第六反射镜、第七反射镜；

从第一泵浦源出射的第一泵浦光经过相位延时系统进入合束镜；从第二泵浦源出射的第二泵浦光经第五反射镜后分为第三泵浦光和第四泵浦光；第三泵浦光入射合束镜，并与第一泵浦光合为一束混频光第四泵浦光经第六反射镜和第七反射镜反射后入射MgO:LiNbO₃晶体。