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GaP波导型发射器产生频率可调谐太赫兹脉冲

刘丰 李毅 石俊凯 胡晓堃 李江 栗岩锋 邢岐荣 胡明列 柴路 王清月

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GaP波导型发射器产生频率可调谐太赫兹脉冲

刘丰, 李毅, 石俊凯, 胡晓堃, 李江, 栗岩锋, 邢岐荣, 胡明列, 柴路, 王清月

Frequency tunable terahertz pulses generated from GaP waveguide emitter

Liu Feng, Li Yi, Shi Jun-Kai, Hu Xiao-Kun, Li Jiang, Li Yan-Feng, Xing Qi-Rong, Hu Ming-Lie, Chai Lu, Wang Qing-Yue
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  • 报道了利用脉宽可调的光子晶体光纤飞秒激光放大器抽运矩形波导结构的GaP晶体太赫兹(THz)发射器产生频率可调谐的超快THz脉冲.非线性晶体中光整流过程产生的THz辐射频率随抽运光脉冲宽度而变化. GaP波导THz发射器可通过波导的几何尺寸来控制色散,以达到增加有效作用长度和提高输出功率的目的. 不同横截面尺寸的波导型发射器的THz辐射峰值频率随相位匹配条件的改变而改变,加以脉宽调节技术, 可以在大频谱范围获得频谱精细可调的THz脉冲.实验中在1 mm0.7 mm的波导型THz发射器中获得了频率可调谐的THz脉冲.提出实现THz辐射频率大范围调谐的GaP波导型阵列发射器的实施方案.
    We report on a frequency-tunable terahertz pulse train generated from a rectangular GaP waveguide emitter pumped by a pulse width tunable femtosecond photonic crystal fiber amplifier. The THz frequency can be tuned by varying the pump pulse duration. The dispersion of the emitter can be controlled via the geometry of the waveguide, and the coherent buildup length can be increased to scale up the output power. Waveguides with different cross sections can be used to tune the THz spectrum. Combined with the pump pulse duration tuning technique, THz pulses with a precisely tunable frequency can be obtained. In the experiment, tunable THz radiation is obtained from a GaP waveguide emitter with a cross section of 1 mm0.7 mm. Finally, a GaP emitter array is designed to achieve a wider tuning range.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号: 2007CB310408, 2010CB327604, 2011CB808101)、 国家自然科学基金(批准号: 61077083, 61027013, 60838004, 61078028)、高等学校博士学科点专项科研基金 (批准号: 200800560026)、全国优秀博士学位论文作者专项基金(批准号: 2007B34)、 111计划(批准号: B07014)和教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号: NCET-07-0597)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant Nos. 2007CB310408, 2010CB327604, 2011CB808101), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61077083, 61027013, 60838004, 61078028), the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China (Grant No. 200800560026), the FANEDD of China (Grant No. 2007B34), the 111 Project of China (Grant No. B07014), and the NCET of China(Grant No. NCET-07-0597).
    [1]

    Tonouchi M 2007 Nature Photon. 1 97

    [2]

    Hebling J, Yeh K L, Hoffmann M C, Nelson K A 2008 IEEE J.Sel. Top. Quantum Electron. 14 345

    [3]

    Lu J Y, Chen L J, Kao T F, Chang H H, Chen H W, Liu A S, ChenY C, Wu R B, Liu W S, Chyi J I, Sun C K 2006 IEEE Photon.Technol. Lett. 18 2254

    [4]

    He Y T, Jiang Y S, Zhang Y D, Fan G L 2010 Chin. Opt. Lett. 8162

    [5]

    Lang L Y, Xing Q R, Li S X, Mao F L, Chai L, Wang Q Y 2004Chin. Opt. Lett. 2 677

    [6]

    Ralph S E, Perkowitz S, Katzenellenbogen N, Grischkowsky D1994 J. Opt. Soc. Am. B 11 2528

    [7]

    Wang C L, Tian Z, Xing Q R, Gu J Q, Liu F, Hu M L, Chai L,Wang Q Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 7857 (in Chinese) [王昌雷,田震,邢岐荣,谷建强,刘丰,胡明列,柴路,王清月 2010 物理学报 59 7857]

    [8]

    Dorney T D, Baraniuk R G, Mittleman D M 2001 J. Opt. Soc. Am.A 18 1562

    [9]

    Hou B H, Jian Y Z,Wang Y L, Zhang E P, Fu P Z,Wang L, ZhongR B 2010 Acta Phys. Sin. 59 4640 (in Chinese) [侯碧辉,菅彦珍,王雅丽,张尔攀,傅佩珍,汪力,钟任斌 2010 物理学报 59 4640]

    [10]

    Wang C, Gong J, Xing Q, Li Y, Liu F, Zhao X, Chai L, Wang C,Zheltikov A M 2010 J. Biophot. 3 641

    [11]

    Ma X J, Zhao H W, Dai B, Liu G F 2008 Acta Phys. Sin. 57 3429 (in Chinese) [马晓菁,赵红卫,代斌,刘桂锋 2008 物理学报 57 3429]

    [12]

    Chen H, Wang L 2009 Chin. Phys. B 18 2785

    [13]

    Yang Y P, Feng S, Feng H, Pan X C, Wang Y Q, Wang W Z 2011Acta Phys. Sin. 60 027802 (in Chinese) [杨玉平,冯帅,冯辉,潘学聪,王义全,王文忠 2011 物理学报 60 027802]

    [14]

    Hebling J, Stepanov A G, Almäsi G, Bartal B, Kuhl J 2004 Appl.Phys. B 78 593

    [15]

    Ahn J, Efimov A V, Averitt R D, Taylor A J 2003 Opt. Express 112486

    [16]

    Stepanov A G, Hebling J, Kuhl J 2004 Opt. Express 12 4650

    [17]

    Bass M, Franken P A, Ward J F, Weinreich G 1962 Phys. Rev.Lett. 9 446

    [18]

    Vodopyanov K L 2006 Opt. Express 14 2263

    [19]

    Liu F, Song Y J, Xing Q R, Hu M L, Li Y F, Wang C L, ChaiL, Zhang W L, Zheltikov A M, Wang C Y 2010 IEEE Photon.Technol. Lett. 22 814

    [20]

    Zhang K Q, Li D J 2007 Electromagnetic Theory for Microwavesand Optoelectronics (Berlin: Springer Verlag) pp346–349

    [21]

    Xu J Z, Zhang X C 2007 Opt. Lett. 27 1067

    [22]

    Chang G Q, Divin C J, Yang J, Musheinish M A, Williamson S L,Galvanauskas A, Norris T B 2007 Opt. Express 15 16308

    [23]

    Liu B W, Hu M L, Fang X H, Wu Y Z, Song Y J, Chai L, Wang CY, Zheltikov A M 2009 Laser Phys. Lett. 6 44034210-5

  • [1]

    Tonouchi M 2007 Nature Photon. 1 97

    [2]

    Hebling J, Yeh K L, Hoffmann M C, Nelson K A 2008 IEEE J.Sel. Top. Quantum Electron. 14 345

    [3]

    Lu J Y, Chen L J, Kao T F, Chang H H, Chen H W, Liu A S, ChenY C, Wu R B, Liu W S, Chyi J I, Sun C K 2006 IEEE Photon.Technol. Lett. 18 2254

    [4]

    He Y T, Jiang Y S, Zhang Y D, Fan G L 2010 Chin. Opt. Lett. 8162

    [5]

    Lang L Y, Xing Q R, Li S X, Mao F L, Chai L, Wang Q Y 2004Chin. Opt. Lett. 2 677

    [6]

    Ralph S E, Perkowitz S, Katzenellenbogen N, Grischkowsky D1994 J. Opt. Soc. Am. B 11 2528

    [7]

    Wang C L, Tian Z, Xing Q R, Gu J Q, Liu F, Hu M L, Chai L,Wang Q Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 7857 (in Chinese) [王昌雷,田震,邢岐荣,谷建强,刘丰,胡明列,柴路,王清月 2010 物理学报 59 7857]

    [8]

    Dorney T D, Baraniuk R G, Mittleman D M 2001 J. Opt. Soc. Am.A 18 1562

    [9]

    Hou B H, Jian Y Z,Wang Y L, Zhang E P, Fu P Z,Wang L, ZhongR B 2010 Acta Phys. Sin. 59 4640 (in Chinese) [侯碧辉,菅彦珍,王雅丽,张尔攀,傅佩珍,汪力,钟任斌 2010 物理学报 59 4640]

    [10]

    Wang C, Gong J, Xing Q, Li Y, Liu F, Zhao X, Chai L, Wang C,Zheltikov A M 2010 J. Biophot. 3 641

    [11]

    Ma X J, Zhao H W, Dai B, Liu G F 2008 Acta Phys. Sin. 57 3429 (in Chinese) [马晓菁,赵红卫,代斌,刘桂锋 2008 物理学报 57 3429]

    [12]

    Chen H, Wang L 2009 Chin. Phys. B 18 2785

    [13]

    Yang Y P, Feng S, Feng H, Pan X C, Wang Y Q, Wang W Z 2011Acta Phys. Sin. 60 027802 (in Chinese) [杨玉平,冯帅,冯辉,潘学聪,王义全,王文忠 2011 物理学报 60 027802]

    [14]

    Hebling J, Stepanov A G, Almäsi G, Bartal B, Kuhl J 2004 Appl.Phys. B 78 593

    [15]

    Ahn J, Efimov A V, Averitt R D, Taylor A J 2003 Opt. Express 112486

    [16]

    Stepanov A G, Hebling J, Kuhl J 2004 Opt. Express 12 4650

    [17]

    Bass M, Franken P A, Ward J F, Weinreich G 1962 Phys. Rev.Lett. 9 446

    [18]

    Vodopyanov K L 2006 Opt. Express 14 2263

    [19]

    Liu F, Song Y J, Xing Q R, Hu M L, Li Y F, Wang C L, ChaiL, Zhang W L, Zheltikov A M, Wang C Y 2010 IEEE Photon.Technol. Lett. 22 814

    [20]

    Zhang K Q, Li D J 2007 Electromagnetic Theory for Microwavesand Optoelectronics (Berlin: Springer Verlag) pp346–349

    [21]

    Xu J Z, Zhang X C 2007 Opt. Lett. 27 1067

    [22]

    Chang G Q, Divin C J, Yang J, Musheinish M A, Williamson S L,Galvanauskas A, Norris T B 2007 Opt. Express 15 16308

    [23]

    Liu B W, Hu M L, Fang X H, Wu Y Z, Song Y J, Chai L, Wang CY, Zheltikov A M 2009 Laser Phys. Lett. 6 44034210-5

  • [1] 周康, 黎华, 万文坚, 李子平, 曹俊诚. 太赫兹量子级联激光器频率梳的色散. 物理学报, 2019, 68(10): 109501. doi: 10.7498/aps.68.20190217
    [2] 陈俊, 杨茂生, 李亚迪, 程登科, 郭耿亮, 蒋林, 张海婷, 宋效先, 叶云霞, 任云鹏, 任旭东, 张雅婷, 姚建铨. 基于超材料的可调谐的太赫兹波宽频吸收器. 物理学报, 2019, 68(24): 247802. doi: 10.7498/aps.68.20191216
    [3] 张银, 冯一军, 姜田, 曹杰, 赵俊明, 朱博. 基于石墨烯的太赫兹波散射可调谐超表面. 物理学报, 2017, 66(20): 204101. doi: 10.7498/aps.66.204101
    [4] 张会云, 黄晓燕, 陈琦, 丁春峰, 李彤彤, 吕欢欢, 徐世林, 张晓, 张玉萍, 姚建铨. 基于石墨烯互补超表面的可调谐太赫兹吸波体. 物理学报, 2016, 65(1): 018101. doi: 10.7498/aps.65.018101
    [5] 孙青, 杨奕, 邓玉强, 孟飞, 赵昆. 利用非锁定飞秒激光实现太赫兹频率的精密测量. 物理学报, 2016, 65(15): 150601. doi: 10.7498/aps.65.150601
    [6] 刘欢, 巩马理, 曹士英, 林百科, 方占军. 303MHz高重复频率掺Er光纤飞秒激光器. 物理学报, 2015, 64(11): 114210. doi: 10.7498/aps.64.114210
    [7] 邓新华, 袁吉仁, 刘江涛, 王同标. 基于石墨烯的可调谐太赫兹光子晶体结构. 物理学报, 2015, 64(7): 074101. doi: 10.7498/aps.64.074101
    [8] 李建设, 李曙光, 赵原源, 韩颖, 陈海良, 韩晓明, 周桂耀. 在远离光子晶体光纤零色散波长的正常色散区入射飞秒脉冲产生四波混频及孤子效应的实验研究. 物理学报, 2014, 63(16): 164206. doi: 10.7498/aps.63.164206
    [9] 张会云, 刘蒙, 张玉萍, 申端龙, 吴志心, 尹贻恒, 李德华. 连续波抽运气体波导产生太赫兹激光的理论研究. 物理学报, 2014, 63(2): 020702. doi: 10.7498/aps.63.020702
    [10] 刘丰, 胡晓堃, 栗岩锋, 邢岐荣, 胡明列, 柴路, 王清月. 刻划微棱锥抗反射层的GaP太赫兹波发射器. 物理学报, 2012, 61(4): 040703. doi: 10.7498/aps.61.040703
    [11] 郭展, 范飞, 白晋军, 牛超, 常胜江. 基于磁光子晶体的磁控可调谐太赫兹滤波器和开关. 物理学报, 2011, 60(7): 074218. doi: 10.7498/aps.60.074218
    [12] 李伟, 刘永贵. 2工作模式下可调谐同轴辐射相对论磁控管的模拟研究. 物理学报, 2011, 60(12): 128403. doi: 10.7498/aps.60.128403
    [13] 张戎, 曹俊诚. 光子晶体对太赫兹波的调制特性研究. 物理学报, 2010, 59(6): 3924-3929. doi: 10.7498/aps.59.3924
    [14] 李忠洋, 姚建铨, 李俊, 邴丕彬, 徐德刚, 王鹏. 基于闪锌矿晶体中受激电磁耦子散射产生可调谐太赫兹波的理论研究. 物理学报, 2010, 59(9): 6237-6242. doi: 10.7498/aps.59.6237
    [15] 刘卫华, 宋啸中, 王屹山, 刘红军, 赵 卫, 刘雪明, 彭钦军, 许祖彦. 飞秒激光脉冲在高非线性光子晶体光纤中产生超连续谱的实验研究. 物理学报, 2008, 57(2): 917-922. doi: 10.7498/aps.57.917
    [16] 贾亚青, 闫培光, 吕可诚, 张铁群, 朱晓农. 高非线性光子晶体光纤中飞秒脉冲的传输特性和超连续谱产生机制的实验研究及模拟分析. 物理学报, 2006, 55(4): 1809-1814. doi: 10.7498/aps.55.1809
    [17] 刘卫华, 王屹山, 刘红军, 段作梁, 赵 卫, 李永放, 彭钦军, 许祖彦. 初始啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中超连续谱产生的影响. 物理学报, 2006, 55(4): 1815-1820. doi: 10.7498/aps.55.1815
    [18] 杨丽君, 张连水, 李晓莉, 李晓苇, 郭庆林, 韩 理, 傅广生. 多窗口可调谐电磁诱导透明研究. 物理学报, 2006, 55(10): 5206-5210. doi: 10.7498/aps.55.5206
    [19] 成纯富, 王晓方, 鲁 波. 飞秒光脉冲在光子晶体光纤中的非线性传输和超连续谱产生. 物理学报, 2004, 53(6): 1826-1830. doi: 10.7498/aps.53.1826
    [20] 胡明列, 王清月, 栗岩峰, 王 专, 张志刚, 柴 路, 章若冰. 飞秒激光在光子晶体光纤中产生超连续光谱机制的实验研究. 物理学报, 2004, 53(12): 4243-4247. doi: 10.7498/aps.53.4243
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-03-15
  • 修回日期:  2011-05-16
  • 刊出日期:  2012-03-15

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