脉冲激光器,基于太赫兹辐射产生论述探讨写作策略

【】了用光学策略教学论文和电子学策略教学论文产生THz波的原理，了光电导产生THz波辐射源的策略教学论文。然后，着重浅析了非线性差频产生THz波的策略教学论文，对非线性差频的原理进展了总结，并引用实验结果对其了论证，对其将来的探讨和进展做出了展望和浅析。
【词】光电导　光整流　光抽运　非线性差频
一、
近年来，非线性光学的进展带动了基于光子学原理产生太赫兹技术的进展，如基于周期微结构和固体非线性的光学参变振荡、光整流、光电导、光抽运、光学受激效应、表面发射效应、光学倍频及差频效应、光学切连科夫(cherenkov)效应等非线性效应。，非线性光学差频策略教学论文太赫兹辐射因其阀值、实验设施搭建、差频转换而称为探讨热点。

二、THz波的运用前景

1.THz波成像

THz时域光谱技术测量THz电磁脉冲所产生的瞬态电磁场。测得样品的介电常数和厚度的分部。运用于安全情报、安检、破案、生物、化学和医学成像运用。两维实时THz活体成像可运用于野外昆虫的实时观测，也可运用于军事中特种部队和的装备，在范围内对敌人的有生力量和犯罪分子准确探测。

2.医疗诊断

的生物大分子及DNA分子的旋转及振动能级所THz波段，生物体对THz波会产生独特的响应，所以THz辐射可用于疾病诊断，生物体的探测及癌细胞的表皮成像。癌变组织的THz波具有不同的振幅，波形和时间延迟，以中肿瘤的大小和形状。对人体组织器官成像，可做出肿瘤的早期诊断，医院的专家项肿瘤的初期诊断技术很满意，并要求早日生产，临床运用。

3.环境监测

适合于对固体、液体、气体、火焰和流体等介质的电、声学性质的探讨化学组分的表征。THz辐射也可用于污染物检测、生物和化学物质的探测，对生物组织植物、动物的组织结构成像可组织新鲜的信息，这可用于食品的保鲜和食品加工的监控；检测隐藏在箱包中一般家用及民用设备特殊物质，如、毒品等。

4.宽带移动通讯于星间通讯

THz电磁波是很好的宽带信息载体，THz波比微波能做到的宽带和讯道数多的多，适合卫星间、星地间及局域网的宽带移动通讯。

三、基于光学策略教学论文的太赫兹波辐射源

1.光电导产生THz波辐射

光电导策略教学论文在光电导半导体表面淀积金属制成偶极天线电极结构，用光子能量大于半导体禁带宽度超短脉冲激光照射半导体。当强度为I(t)的飞秒激光激发偏置半导体时，激光的光子能量大于半导体的能带隙，则在照射出的导带和价带上将产生电子和空穴。光载流子密度变化，并在外加偏置直流电压Vb的作用下加速运动。，将产生电磁辐射并天线向自由空间发射。辐射的能量来自天线上所加的偏置电场，调节外加偏置电场的大小来能量较高的太赫兹波，而制作大孔径的光电导天线提高电磁辐射的效率。
偏置的光电导体有飞秒光脉冲(泵浦光)激发，瞬态电流源，天线向空间传播短周期的瞬态变化。为了探测这样变化与发射其的装置，但光电导体不偏置。探测器的光电导体由同样的飞秒光脉冲(探测光)激发，在激发瞬间探测输出流lout。一可调的时间线将飞秒光脉冲相对于泵浦光I(t)延迟时间a，则探测光强度为I(t+a)。
太赫兹辐射源的输出性能决定于三个要素：光电半导体、天线几何结构和抽运激光脉冲宽度。光电半导体si、GaAs、GaP等是产生超短激光脉冲的部件，对光电导半导体的深入探讨，已经开发了适宜做光电导开关的，在选用制作超快半导体时，考虑因素：(1)载流子寿命短；(2)载流子迁移率高；(3)的暗态电阻率大。

2.光整流产生太赫兹波

发生在盐酸氢钾光整流效应最早用于产生兆赫级的辐射，当时使用0.1um的激光脉冲。后来LiTa03中cu++光整流效应的，策略教学论文的运用范围扩展到了皮秒级领域。的进展使策略教学论文已经运用干THz实验。光整流效应是非线性效应，是飞秒激光脉；(脉冲宽度在亚皮秒量级)和非线性介质如ZnTe)作用而产生低频电极化场。此电极化场在晶体表面辐射出太赫兹波。
光整流效应发生在非中心对称中。将光整流效应看做是电光效应的逆：入射超短激光脉冲同过非线性极化系数偶合而合成出近似直流(其实为THz，但相对于光的频率来说，频率非常低)的极化。
电磁波的振幅强度和频率分布决定于激光脉冲的特点和非线性介质的性质。常用非线性介质有ZnTe和GaAs。另外，DAST很有潜力，它是非线性效应最强的物质。

3.光抽运太赫兹波气体激光器

产生THz波的激光器，是一台C02激光器的远红外输出光抽运充有甲烷(CH4)、氨气(NH3)、氰化氢(HCN)或是甲醇（CH30H)等物质的低气压腔，这些气体分子转动能级间的跃迁频率太赫兹波段范围，所以形成太赫兹波受激辐射，选择合适的工作介质、寻找新的能级跃迁谱线，就覆盖整个太赫兹波段。策略教学论文达到高达上百瓦的输出功率，且已商业产品化，并被美国航天局运用于大气卫星观测。技术被证实切实可行，但辐射源连续可调的，大的气体腔和能量输入，在体积、重量、效率、可靠性、维护性、运转小学数学教学论文寿命，频率稳定性仍改善。

四、基于电子学策略教学论文的太赫兹波辐射源

太赫兹科学技术的迅速进展，真空电子学产生太赫兹辐射的探讨工作了很大的进步，真空电子器件、电子回旋脉塞、自由电子激光、Cherenkov辐射，使用存储环加速器来产生高亮度太赫兹辐射。真空电子器件如反波管、扩展互作用振荡器、绕射辐射器件等的工作频率已接近或达到1THz。回旋管可望在1THz产生千瓦级的脉冲输出，平均功率可达几十瓦。自由电子激光是极高能量太赫兹发射的另策略教学论文。在自由电子激光中，一束高速自由电子在真空中传输并具有空间变化的强磁场，使得电子束振荡并发射光子，反射镜用来把光子限制在电子束内，这里电子束为激光的增益介质，系统的造价昂贵，体积，精密仪器，产生连续脉冲形式的发射，发射功率比通常使用的光电导天线高出六个数量级。电子激光器和气体激光器是太赫兹最高输出功率的策略教学论文。

五、非线性差频产生太赫兹波

光学策略教学论文产生THz波辐射在光参量振荡器(OPO)及差频产生(DFG)策略教学论文来这一波长范围内的激光。OPO输出光能量较低，光束质量比较差；而DFG相对于OPO和化学激光器，由优点，如可调范围灵活、全固化结构紧凑、输出能量高等。，常铌酸锂
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DFG的非线性晶体，它的非线性系数大，损伤阈值较高。

六、差频策略教学论文产生太赫兹波的进展

差频策略教学论文产生太赫兹辐射的最大优点是阈值，实验设备简单，结构紧凑。与前面提到的光整流与光电导策略教学论文相比，它产生较高功率的太赫兹波辐射，且不昂贵的抽运装置。差频策略教学论文产生太赫兹波的技术是要功率较高、波长比较接近的抽运光和信号光(两波长相差一般不大于lOnm)，具有的二阶非线性差频晶体。这样，差频策略教学论文比太赫兹波参量振荡器[11—13]更宽的太赫兹波调谐范围，但其有着着转换效率低下的缺点。
早在上世纪20世纪60年代中期，国外就有人一台铷玻璃激光器1.059—1.073波长输出，一块石英晶体非线性差频，大约3THz的输出，但输出效，到上世纪20世纪70年代，R.Ll Ag—garwal等在80K的温度下，用两个单模连续C02激光器在GaAs晶体中非共线差频，在0.3～4.3THz频率范围内了连续调谐的远红外辐射，线宽小于100kHz。而K.H.Yang等用一台双频率输出的染料激光器，在LiNb03、ZnO等晶体线和非共线相位匹配，均了在0.6—5.7THz连续可调远红外辐射，峰值功率达到200mW。近年来，日本科学家T.Tanabe等Nd：YAG激光器(输出波长为1064nm)和该激光器三倍频输出所抽运的BBO晶体光学参量振荡器(BBO—OPO)的输出抽运源和信号光，GaP晶体差频晶体，非线性相位匹配配置，转变初中数学教学论文两入射光的夹角，了0.5～3THz的太赫兹波调谐输出，并在1.3THz处达到480mW的峰值功率输出。

七、全固态激光器泵浦的准相位匹配差频THz波辐射源

差频THz波的最大优点是阀值，且试验设备很搭建差频转换，但DFG的转换效，其是要波长相近的泵浦光和信号光，下面以1319nm和1338nm双波长运行的高功率、准连续全固态Nd：YAG激光器为泵浦源，泵浦周期为16，455,u,mPPLN，准相位匹配差频，0.3lTHz的辐射源。
近年来，THz技术已经有了很大的进展，现在把THz技术以试验探讨转向实用化。据专家预测，在生物医学的各项运用中，THz技术最有可能率先重大突破。在这一领域的进展，在很大上取决于运用物理学、生物学、生命科学等交叉学科的探讨广度和深度。，开发和这项技术，综合领域的知识，积聚更多的探讨力量。
文献：
马成举，陈延伟，向军，张显斌，太赫兹辐射产生技术进展，太赫兹光学，2007，(4).
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