[发明专利]一种基于光抽运无基底石墨烯的太赫兹波放大装置

摘要

本发明公开了一种基于光抽运无基底石墨烯的太赫兹波放大装置，包括THz辐射产生装置、THz辐射放大装置、THz辐射探测装置，三装置通过分束器共用一台飞秒激光器。入射的飞秒光脉冲经过分束镜后分为两束：其中一束为光探测路，进入THz辐射探测装置，利用电光取样探测原理对所产生和放大的太赫兹脉冲进行探测；另一束再经过另一分束镜分成两束Beam1和Beam2；Beam 1为THz产生光，利用光整流效应在非线性晶体表面产生THz辐射，该辐射经离轴抛物镜照射到无基底石墨烯上，作为信号光；Beam2为石墨烯的抽运光，激发无基底石墨烯实现载流子的粒子数反转，在THz信号光的作用下实现对THz辐射的受激放大。

主权项

一种基于光抽运无基底石墨烯的太赫兹波放大装置，包括THz辐射产生装置、THz辐射放大装置、THz辐射探测装置，这三个装置通过分束器共用一台飞秒激光器；THz辐射产生装置包括飞秒激光器(1)、二分之一波片(2)、时间延迟控制系统(4)、全反镜(5)、会聚透镜(6)、非线性晶体(7)；THz辐射放大装置装置包括飞秒激光器(1)、全反镜、会聚透镜和无基底石墨烯(9)；THz辐射探测装置包括飞秒激光器(1)、时间延迟控制系统(4)、全反镜、会聚透镜和、偏振片(10)和THz辐射探测系统(11)；上述器件装置的光路传输关系是：入射的飞秒激光脉冲经过分束镜(3)后分为两束：其中一束Beam 3为光探测路，进入THz辐射探测装置，利用电光取样探测原理对所产生的太赫兹脉冲进行探测；另一束再经过另一分束镜(3)分成两束Beam 1和Beam 2；Beam 1为THz产生光，进入THz辐射产生装置，利用光整流效应在非线性晶体(7)表面产生THz辐射，该THz脉冲经两个离轴抛物镜(8)照射到无基底石墨烯(9)上，作为信号光；Beam2为石墨烯的抽运光，光激发无基底石墨烯(9)实现石墨烯中载流子的粒子数反转，在THz信号光的作用下实现对THz辐射的受激放大；被光抽运无基底石墨烯(9)放大后的THz波，又经过一对离轴抛面镜后进入THz辐射探测系统。