大孔径光电导天线产生高功率窄带宽THz辐射特性分析

从大孔径光电导天线产生THz辐射的饱和理论出发,考虑了载流子的瞬变迁移率.分析了脉冲序列激发大孔径光电导天线产生高功率窄带宽THz辐射的特性.对比了单个光脉冲和序列光脉冲激发SI-GaAs和LT-GaAs光电导天线的饱和特性.分析表明,采用序列光脉冲激发载流子寿命小于光脉冲间隔的光电导天线时,可以克服大孔径光电导天线的饱和特性,产生高峰值功率的窄带THz辐射.

有限厚大孔径光电导天线产生的太赫兹辐射远场时域特性分析

采用电流起伏模型,分析了有限厚大孔径光电导天线产生太赫兹脉冲的远场时域特性.模型在包含有限载流子寿命、瞬变载流子迁移率等影响因素的基础上,考虑了激发光脉冲在光电导材料中的时间延迟和吸收衰减,使模型更加趋近于反映真实的物理过程.根据模型分析了光通量、有限载流子寿命和瞬变载流子迁移率,以及光电导材料厚度变化对THz远场时域波形的影响,并对比分析了考虑光电导材料厚度与不考虑厚度时太赫兹脉冲的时域波形.

光电导天线产生太赫兹波的研究

研究了光电导天线产生太赫兹波的辐射特性,采用时域有限差分方法(FDTD)来模拟计算光电导偶极天线的辐射特性,并在计算机上以伪彩色图进行了图形显示。采用电偶极子天线模型,以0.1THz电磁波为例计算了天线辐射的特性参数,得到天线的辐射电阻为790Ω,方向性系数为1.5。结果表明,光电导天线可以采用偶极天线的理论进行计算,可以通过提高电长度来增大辐射电阻,从而提高太赫兹的辐射功率。

用于产生窄带太赫兹波的超大频差双纵模连续激光器

报道了一种可用于产生窄带太赫兹(THz)波的超大频差双纵模Nd…YVO4激光器。该激光器基于薄片激光介质和微型腔来实现连续双纵模运转,两个纵模间的频差处于THz波段,通过调节激光器的腔长可实现频差在0.1～0.2THz范围内的调谐;单个纵模的谱线宽度仅为20MHz;激光束空间分布为单横模,光束质量M2因子为1.292;在630mW抽运光下,输出连续激光功率为116mW,斜率效率为18.53%,线偏振度为0.993。该激光器输出的双频光可被用作种子光经放大后来获得高功率THz差频抽运光,再在非线性晶体中通过共线差频就能实现窄带THz波辐射,理论分析表明THz波辐射谱线宽度约为THz差频抽运光的槡2倍,另外采用光斑半径为50μm和峰值功率在千瓦量级的THz差频抽运光,在0.8mm厚DAST晶体中可得到毫瓦量级的THz波输出。

Theoretical research on cascaded terahertz difference-frequency generation based on sphalerite crystals

A theoretical model of cascaded terahertz(THz) difference-frequency generation is established based on one-dimensional coupled-wave equations.The relationships between sphalerite crystals' wave vector mismatches and difference-frequency pump waves are analyzed.To produce terahertz wave with the frequency of 1.5 THz,80-order cascaded difference-frequency is applied.By introducing crystal absorption,we calculate the optimum crystal length and pump frequency under actual circumstances.It is found that Stokes waves dominate the terahertz waves output in cascaded progress,and cascaded difference-frequency can increase the photon conversion efficiency obviously.