[发明专利]一种斯托克斯光增强的太赫兹波辐射源

摘要

本发明公开了一种斯托克斯光增强的太赫兹波辐射源，包括泵浦源、分光镜、第一反射镜、第二反射镜、……、第N+3反射镜、……、第2N+2反射镜、第一MgO:LiNbO₃晶体、第二MgO:LiNbO₃晶体、……、第N MgO:LiNbO₃晶体、硅棱镜、第一泵浦光回收盒和第二泵浦光回收盒。在光学参量效应中，每一块MgO:LiNbO₃晶体都可以产生Stokes光，且各块晶体产生的Stokes光频率和传播方向相同，可以极大增强Stokes光功率，有效增强THz波输出功率；在光学参量过程中，泵浦光可以循环使用；通过改变泵浦光和Stokes光之间的夹角，得到频率调谐的太赫兹波，调谐方式简单，操作灵活。

主权项

1.一种斯托克斯光增强的太赫兹波辐射源，其特征在于：包括泵浦源（1）、分光镜（3）、第一反射镜（6）、第二反射镜（7）、第三反射镜（9）、第四反射镜（10）、第五反射镜（L‑1a）、第六反射镜（L‑2a）、第七反射镜（L‑3a）、……、第N+3反射镜（L‑（N‑1）a）、第N+4反射镜（L‑1b）、第N+5反射镜（L‑2b）、第N+6反射镜（L‑3b）、……、第2N+2反射镜（L‑(N‑1)b）、第一MgO:LiNbO3晶体（C‑1）、第二MgO:LiNbO3晶体（C‑2）、第三MgO:LiNbO3晶体（C‑3）、……、第N MgO:LiNbO3晶体（C‑N）、硅棱镜（11）、第一泵浦光回收盒（13）和第二泵浦光回收盒（14）；从泵浦源（1）出射的泵浦光（2）经分光镜（3）后变为第一束泵浦光（4）和第二束泵浦光（5），第一束泵浦光（4）经第一反射镜（6）反射后入射第一MgO:LiNbO3晶体（C‑1），经光学参量效应产生Stokes光（8）和太赫兹波，Stokes光（8）在由第三反射镜（9）和第四反射镜（10）组成的谐振腔中振荡放大；从第一MgO:LiNbO3晶体（C‑1）出射的第一束泵浦光（4）经第N+4反射镜（L‑1b）反射后入射第二MgO:LiNbO3晶体（C‑2），经光学参量效应产生Stokes光（8）和太赫兹波，Stokes光（8）在由第三反射镜（9）和第四反射镜（10）组成的谐振腔中振荡放大；从第二MgO:LiNbO3晶体（C‑2）出射的第一束泵浦光（4）经第六反射镜（L‑2a）反射后入射第三MgO:LiNbO3晶体（C‑3），经光学参量效应产生Stokes光（8）和太赫兹波，Stokes光（8）在由第三反射镜（9）和第四反射镜（10）组成的谐振腔中振荡放大；如此继续下去，第一束泵浦光（4）入射第N MgO:LiNbO3晶体（C‑N），经光学参量效应产生Stokes光（8）和太赫兹波，Stokes光（8）在由第三反射镜（9）和第四反射镜（10）组成的谐振腔中振荡放大；若第一束泵浦光（4）被第一泵浦光回收盒（13）回收，则由第一束泵浦光（4）在第N MgO:LiNbO3晶体（C‑N）中产生的波为太赫兹波（12），太赫兹波（12）由硅棱镜（11）耦合输出；若第一束泵浦光（4）被第二泵浦光回收盒（14）回收，则第一束泵浦光（4）在第N MgO:LiNbO3晶体（C‑N）中产生的太赫兹波不输出；第二束泵浦光（5）经第二反射镜（7）反射后入射第一MgO:LiNbO3晶体（C‑1），经光学参量效应产生Stokes光（8）和太赫兹波，Stokes光（8）在由第三反射镜（9）和第四反射镜（10）组成的谐振腔中振荡放大；从第一MgO:LiNbO3晶体（C‑1）出射的第二束泵浦光（5）经第五反射镜（L‑1a）反射后入射第二MgO:LiNbO3晶体（C‑2），经光学参量效应产生Stokes光（8）和太赫兹波，Stokes光（8）在由第三反射镜（9）和第四反射镜（10）组成的谐振腔中振荡放大；从第二MgO:LiNbO3晶体（C‑2）出射的第二束泵浦光（5）经第N+5反射镜（L‑2b）反射后入射第三MgO:LiNbO3晶体（C‑3），经光学参量效应产生Stokes光（8）和太赫兹波，Stokes光（8）在由第三反射镜（9）和第四反射镜（10）组成的谐振腔中振荡放大；如此继续下去，第二束泵浦光（5）入射第N MgO:LiNbO3晶体（C‑N），经光学参量效应产生Stokes光（8）和太赫兹波，Stokes光（8）在由第三反射镜（9）和第四反射镜（10）组成的谐振腔中振荡放大；若第二束泵浦光（5）被第一泵浦光回收盒（13）回收，则由第二束泵浦光（5）在第N MgO:LiNbO3晶体（C‑N）中产生的波为太赫兹波（12），太赫兹波（12）由硅棱镜（11）耦合输出；若第二束泵浦光（5）被第二泵浦光回收盒（14）回收，则第二束泵浦光（5）在第N MgO:LiNbO3晶体（C‑N）中产生的太赫兹波不输出。