高性能85mm短腔光学参变振荡器的THz电磁波输出特性分析

报道了以MgO：LiNbO2为非线性光学介质，采用85mm长的法布里-珀罗单谐振腔结构形式的光学参变振荡器，产生THz电磁波的实验结果。使用波长为1064nm的Nd：YAGQ开关脉冲激光器作为抽运光源，通过改变入射角度使参变振荡器的相位匹配条件发生变化。采用Si真空量热器，并利用THz波干涉测量仪；或通过测量闲频光的频率对产生的THz波频率进行了测量。实验表明该参变振荡器输出频率调谐范围为0．9～3．0THz。在抽运光能量为20mJ／pulse，脉冲宽度16ns，重复频率50Hz条件下得到输出峰值位于1．2THz，能量为102．5PJ／pulse的THz波输出。通过引入Si棱镜阵列减小了THz波在晶体中的全反射，从而提高THz波的能量输出。使用金属缝隙探测器，对辐射的THz波的波束水平方向空间分布进行了测量，分析了Si棱镜阵列的衍射效应对THz波束空间分布的影响。