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基于钽酸锂晶体的太赫兹波参量振荡器运转特性的研究

孙博 刘劲松 凌福日 王可嘉 朱大庆 姚建铨

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基于钽酸锂晶体的太赫兹波参量振荡器运转特性的研究

孙博, 刘劲松, 凌福日, 王可嘉, 朱大庆, 姚建铨

Investigation of the operation characteristics of terahertz-wave parametric oscillator based on LiTaO3

Sun Bo, Liu Jin-Song, Ling Fu-Ri, Wang Ke-Jia, Zhu Da-Qing, Yao Jian-Quan
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  • 基于晶格振动模受激电磁耦子散射过程的基本原理,对由LiTaO3(LT)晶体组成的太赫兹波参量振荡器(TPO)的输出调谐特性、增益和吸收损耗特性,以及基于硅棱镜阵列耦合装置的THz波输出特性等方面进行了详细的理论研究和分析.研究结果表明,基于LiTaO3晶体A1对称性晶格振动的特点以及自身优异的非线性光学特性,通过利用短波长抽运光、适当提高抽运能量以及缩短TPO谐振腔腔长等方法,完全可以实现LT-TPO的高性能运转,证明了LiTaO3晶体是一种性能优良的TPO工作介质.理论计算结果及方法为以后的LT-TPO实验工作提供了详实的理论依据和实验指导.
    Based on the basic principle of the stimulated polariton scattering process, the operation characteristics of terahertz-wave parametric oscillators (TPOs) using the LiTaO3 (LT) crystal, including the ability of frequency-tuning, THz gain and absorption coefficient and the output directivity of THz wave through the arrayed Si-prism coupler, is theoretically discussed in detail. It is found that the excellent performance of LT-TPO can be achieved through the employment of the short-wavelength pump, the high pump energy and short cavity for TPO, based on the characteristics of the A1-symmetry polariton mode and the outstanding nonlinear optical properties of LiTaO3, which is then proved to be a promising candidate material for TPO. The research results provide a useful guide for the future practical operation of LT-TPO.
    • 基金项目: 武汉光电国家实验室创新基金和国家重点基础研究发展计划(973)项目(批准号:2007CB310403)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-08-19
  • 修回日期:  2008-09-21
  • 刊出日期:  2009-03-20

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