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太赫兹波发射晶体的亚波长微棱锥增透结构的设计与实验研究

胡晓堃 李江 李贤 陈耘辉 栗岩锋 柴路 王清月

太赫兹波发射晶体的亚波长微棱锥增透结构的设计与实验研究

胡晓堃, 李江, 李贤, 陈耘辉, 栗岩锋, 柴路, 王清月
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  • 光学整流方法产生太赫兹(THz)辐射常用的非线性发射晶体在THz波段都具有较高的折射率, 使得很大一部分THz波由于晶体表面的菲涅尔反射而无法有效耦合输出. 本文报道了GaP晶体THz波发射器输出表面上亚波长微棱锥增透结构的设计和实验研究. 利用有效介质模型在理论上验证了亚波长光栅结构的增透效果, 并进一步设计了适用于不同频段的增透结构的参数. 实验中, 通过微机械加工手段在GaP晶体输出端面刻划了多种亚波长微棱锥结构, 验证了其增透效果及参数对增透频带的关系. 理论与实验的符合证明该设计思想也可用于其他THz波发射晶体.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 61077083, 61027013, 61078028, 60838004)、国家重点基础研究发展计划(批准号: 2007CB310408, 2010CB327604, 2011CB808101)和国家自然科学基金中俄合作交流项目(批准号: 61211120193)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-24
  • 修回日期:  2012-11-01
  • 刊出日期:  2013-03-05

太赫兹波发射晶体的亚波长微棱锥增透结构的设计与实验研究

  • 1. 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 超快激光研究室, 光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072;
  • 2. 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 微纳加工技术中心, 天津 300072
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 61077083, 61027013, 61078028, 60838004)、国家重点基础研究发展计划(批准号: 2007CB310408, 2010CB327604, 2011CB808101)和国家自然科学基金中俄合作交流项目(批准号: 61211120193)资助的课题.

摘要: 光学整流方法产生太赫兹(THz)辐射常用的非线性发射晶体在THz波段都具有较高的折射率, 使得很大一部分THz波由于晶体表面的菲涅尔反射而无法有效耦合输出. 本文报道了GaP晶体THz波发射器输出表面上亚波长微棱锥增透结构的设计和实验研究. 利用有效介质模型在理论上验证了亚波长光栅结构的增透效果, 并进一步设计了适用于不同频段的增透结构的参数. 实验中, 通过微机械加工手段在GaP晶体输出端面刻划了多种亚波长微棱锥结构, 验证了其增透效果及参数对增透频带的关系. 理论与实验的符合证明该设计思想也可用于其他THz波发射晶体.

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