飛秒光學(xué)參量振蕩器及其在產(chǎn)生太赫茲波方面的應(yīng)用研究.pdf

1、飛秒光學(xué)參量振蕩器（OPO）是伴隨飛秒激光技術(shù)的發(fā)展而一同發(fā)展起來的的寬帶可調(diào)諧飛秒激光器。高平均功率的飛秒OPO需要高平均功率、高峰值功率和高重復(fù)頻率的泵浦源，而新一代光子晶體光纖飛秒激光器和放大器可以滿足這個需求。飛秒OPO具備的覆蓋波段范圍廣，輸出波長調(diào)諧范圍寬的特點使之在超快生物學(xué)、超快化學(xué)、激光光譜學(xué)、光通信等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其中在超快太赫茲產(chǎn)生方面的應(yīng)用也是目前的研究熱點之一。
　　本文在超快激光實驗室已有的光子晶體

2、光纖飛秒激光器與 OPO，以及太赫茲方面的研究工作的基礎(chǔ)上，主要進行了以下工作：
　　1、在大量閱讀相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，介紹了飛秒OPO的發(fā)展與應(yīng)用；超快太赫茲技術(shù)的研究與發(fā)展；非線性光學(xué)的基礎(chǔ)理論；OPO的基本理論，包括輸出頻率的調(diào)諧、閾值條件等；差頻產(chǎn)生太赫茲的基本理論；雙折射相位匹配及準相位匹配技術(shù)。
　　2、根據(jù)實驗所用的飛秒激光泵浦源，設(shè)計飛秒OPO的諧振腔結(jié)構(gòu)及參數(shù)，以周期極化的鋰酸鈮材料作為非線性晶體，搭建基于飛

3、秒激光放大系統(tǒng)的單路近紅外線型腔OPO系統(tǒng)，通過改變晶體的周期以及改變晶體的溫度達到調(diào)諧輸出波長的目的，實驗獲得1380-1700nm可調(diào)的飛秒信號光，并在此基礎(chǔ)上完成雙路近紅外飛秒OPO系統(tǒng)的搭建，兩路單獨可調(diào)諧的OPO系統(tǒng)可比單路OPO系統(tǒng)增加了一倍的調(diào)節(jié)范圍，可以用于構(gòu)成寬調(diào)諧差頻太赫茲源。
　　3、單路近紅外波段的飛秒OPO產(chǎn)生太赫茲波的應(yīng)用實驗。將單路近紅外OPO的信號光輸出作為泵浦源，利用有機非線性晶體DAST作為太赫

4、茲發(fā)生器，研制了基于光整流效應(yīng)產(chǎn)生太赫茲波的光學(xué)系統(tǒng)；在不同的OPO輸出波長下利用Golay-cell對太赫茲的輸出功率進行測量，研究DAST晶體光整流輸出太赫茲波功率與泵浦波長的關(guān)系，1525nm波長處測量激光泵浦功率與太赫茲波輸出功率符合二次關(guān)系，在泵光波長1450nm,脈寬約285fs，平均功率為200mw的條件下，使用400μm的DAST晶體得到的太赫茲輸出為134nw，效率遠高于GaP晶體。
　　4、利用雙路單獨可調(diào)諧的