小型化外腔可调谐THz参量振荡器

徐德刚; 蒋浩; 张昊; 王与烨; 李忠洋; 钟凯; 赵刚; 杨闯; 高恒; 姚建铨; 

doi:10.3788/HPLPB20132506.1465

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小型化外腔可调谐THz参量振荡器

doi: 10.3788/HPLPB20132506.1465

徐德刚^1,2, ,,
蒋浩^1,2,
张昊^1,2,
王与烨^1,2,
李忠洋³,
钟凯^1,2,
赵刚⁴,
杨闯⁴,
高恒⁴,
姚建铨^1,2,


1.
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072;
2.
天津大学光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072;
3.
华北水利水电学院, 郑州 45001 1 ;
4.
中国兵器工业第209研究所, 成都 61 0041

详细信息

通讯作者:
徐德刚

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出版历程
- 收稿日期: 2012-11-09
- 修回日期: 2012-12-16
- 刊出日期: 2013-04-08

Miniature tunable extracavity terahertz parametric oscillator

Xu Degang^{1,2
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Jiang Hao^1,2,
Zhang Hao^1,2,
Wang Yuye^1,2,
Li Zhongyang³,
Zhong Kai^1,2,
Zhao Gang⁴,
Yang Chuang⁴,
Gao Heng⁴,
Yao Jianquan^1,2,


1.
College of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China;
2.
Key Laboratory of Optoelectronic Information Science and Technology of Education Ministry,Tianjin University,Tianjin 300072,China;
3.
North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou 450011,China;
4.
No.209 Research Institute of China Ordnance Industries,Chengdu 610041,China

摘要

摘要: 基于LiNbO3晶体垂直表面输出技术，设计了一台小型化外腔THz参量振荡器。利用小型化灯1064 nm脉冲激光器泵浦MgO:LiNbO3，通过优化设计三波非共线相位匹配的光学参量振荡腔结构，实现THz垂直晶体表面输出，减少LiNbO3晶体对THz波的吸收，提高了THz波输出光束质量。当在泵浦光能量为128 mJ、重复频率为10 Hz时，获得THz波的调谐范围为0.69~3.01 THz，在1.6 THz处获得THz波最大平均功率为10.8 W，脉冲宽度为10 ns，对应THz波能量转换效率为8.4310-6。
- 光学太赫兹 /
- 光学参量振荡 /
- 可调谐 /
- 表面垂直输出
Abstract: A miniature extracavity terahertz(THz) parametric oscillator is proposed based on surface-emitted technology. Using a small sized pulsed laser to pump MgO:LiNbO3 crystal, the THz-wave is emitted perpendicularly to the crystal surface by optimization design of three-wave non-collinear phase-matching optical parametric oscillation structure. This configuration can reduce the absorption of the THz-wave and improve the beam quality. The THz-wave can be tuned from 0.69 THz to 3.01 THz. When the pump energy is 128 mJ, the maximum average power of the THz-wave is 10.8 W at 1.6 THz , corresponding to an energy conversion efficiency of 8.4310-6. This room-temperature-operated, miniature system is suited to a variety of applications such as spectral analysis and THz communications.
- optical terahertz /
- optical parametric oscillator /
- tunable /
- surface emitted