导读:本文包含了太赫兹参量振荡论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:太赫兹参量振荡,环形腔,铌酸锂晶体,KTP晶体
太赫兹参量振荡论文文献综述
杨振[1]（2016）在《环形腔结构太赫兹参量振荡源研究》一文中研究指出太赫兹(Terahertz)波,又称为远红外波或亚毫米波,处于红外波段和微波波段之间。这个频率范围中的电磁波具有许多独特的性质,在成像、无损检测、通信、国防安全和环境检测等领域有着广阔的应用前景。作为产生太赫兹波的光学方法之一,基于非线性晶体受激电磁耦子散射的太赫兹参量振荡源具有很多优点,如室温运转、小型化、高峰值功率、时间和空间相干性好、可连续调谐等,近年来世界范围内的学者做了大量工作。然而,现有的太赫兹参量振荡源的主要问题依旧是输出功率和转化效率较低,其输出频率也不能覆盖整个THz波段。本文先针对高能量、快速调谐这两个方向研究,设计了环形腔浅表面垂直出射结构的太赫兹参量振荡源,实现了高能量快速调谐的太赫兹波输出,同时对这种新型结构的输出特性进行了分析,并与传统的平行平面腔结构结果做了对比;其次研究了宽调谐范围的太赫兹参量振荡源,利用环形腔结构的精确调谐和高能量输出特点,得到了基于KTiOPO_4(KTP)晶体的环形腔结构太赫兹参量振荡器中的精确输出特性,拓宽了基于KTP晶体的太赫兹参量振荡器的调谐范围,并用理论解释了在KTP晶体中不连续的调谐现象和双波长输出特性的原因。本文主要工作如下:1.研究了基于环形腔浅表面垂直出射结构的太赫兹波参量振荡器。通过借鉴罗兰圆环形腔结构和浅表面垂直出射结构,将环形腔的小型化快速调谐特性和表面出射结构的高光束质量高耦合效率特性相结合,解决了快速调谐中出射点漂移和硅棱镜耦合对光束质量影响较大的问题,实现了高能量(12.9μJ/pulse)和快速调谐(600μs/THz)的太赫兹波输出,这个结果比日本报道的基于条状铌酸锂晶体的环形腔结构输出脉冲能量高叁个量级。同时,我们对这种新型结构的各项参数进行了分析。和使用相同泵浦源相同晶体的平行平面腔结构太赫兹参量振荡源的输出结果进行对比,环形腔结构拥有更高能量的太赫兹波能量输出和更低的泵浦能量损耗,这代表着环形腔结构拥有更高的光子转换效率。2.研究了宽调谐范围的太赫兹参量振荡源。通过将环形腔结构和KTP晶体相结合,利用环形腔结构的快速精确调谐和高功率输出特性得到了基于KTP晶体的太赫兹参量振荡源的宽调谐范围太赫兹波输出,拓宽了现有太赫兹参量振荡源的调谐范围,THz波输出频率范围为0.96-7.01THz。其调谐范围并不是在整个范围内连续,而是在0.96-1.87 THz,3.04-3.33 THz,4.17-4.48 THz,4.78-4.97 THz,5.125-5.168 THz,5.44-5.97 THz和6.74-7.01 THz这7个范围里分段连续。我们还使用色散理论成功解释了KTP晶体中的不连续的调谐现象的和双斯托克斯波长同时谐振的这两种现象,并且理论分析结果和实验结果几乎一致。在泵浦能量为210m J时,我们在5.7THz时得到5.47μJ/pulse的THz波输出,对应的能量转化效率为2.61×10~(-5)。(本文来源于《天津大学》期刊2016-11-01）
张昊[2]（2013）在《高功率光学参量振荡太赫兹源原理研究》一文中研究指出本文及本项研究的目的在于设计和搭建高功率、高转换效率的参量振荡太赫兹辐射源，并提供可行的设计方案。最近几年的研究表明，太赫兹在诸如医学、生物、军事、探测等领域拥有着十分广阔的应用前景，而0.1-3THz频段的太赫兹波在上述领域内的应用同样也拥有着特殊的地位。本课题所设计的太赫兹外腔参量振荡辐射源产生的可调谐的太赫兹波段主要在0.9-3THz，涵盖这一特殊的太赫兹波段。故本文，围绕着太赫兹特别是1.5THz左右的波段范围的应用范围，展开讨论，进而介绍本课题产生太赫兹的机制，以及下一步工作的总结和展望，本文主要内容包括：1.介绍太赫兹的应用领域及产生机制，总结了国际上0.1-3THz波段太赫兹的研究进展，并结合本课题太赫兹源设计方案，分析本课题研究内容的意义及前景。2.对TPO过程中所涉及到的叁波耦合过程进行了理论分析和公式推导，并得到太赫兹波、斯托克斯光在参量震荡过程中的增益表达式，以及斯托克斯光功率与太赫兹功率间的关系，最终通过公式推导获得外腔TPO阈值表达式。并在此基础上，对外腔TPO双激光脉冲泵浦的条件下进行了理论计算，分析双脉冲激光脉冲时间延迟对太赫兹波参量过程的影响及阈值分析。3.回顾前人TPO外腔实验设计，总结了前人实验设计的优缺点，并在前人设计的基础上进行改善，设计了新的TPO实验方法，改善了实验参数（如腔长、晶体长度、泵浦光光斑直径、泵浦光脉宽等参数），获得了更高的太赫兹输出功率和转换效率。4.提出了几种可提高外腔TPO太赫兹源输出功率的方法，并进行了模拟计算。设计了太赫兹合束的空间几何模型，计算模拟出了单束、21双束以及22四束太赫兹束的空间合束图像，并研究了接收距离、高斯光束峰值间距与太赫兹束干涉强度的关系，以及束间相位差对合成的影响。根据现有的TPO实验平台设计和实验条件，给出了太赫兹合束技术实现的3种方案。分析了各个方案的优缺点和实现可行性。介绍了一种超材料微结构，对一定频率范围内的太赫兹具有增透的作用，介绍了该增透膜结构的具体形式、参数及所用材料，并利用CST对其反射率和透射率的变化进行了数值模拟，并达到了良好的增透效果。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01）
王翠玲,徐世林[3]（2013）在《GaAs参量振荡产生太赫兹波的腔相位匹配研究》一文中研究指出基于腔相位匹配的方法,研究了GaAs微片状晶体构成的光学微腔光参量振荡产生太赫兹波的条件与参数设计。计算了腔相位匹配下GaAs晶体的最优化腔长,通过调节GaAs晶体的温度研究了太赫兹波的输出情况,模拟了不同波长下最低的能量阈值。结果表明,在完全相位匹配很难实现的情况下,采用腔相位匹配能很容易地实现大范围的太赫兹波调谐输出。结果为小型化光学太赫兹源的实验与理论研究提供了参考。(本文来源于《红外》期刊2013年11期）
李忠洋,邴丕彬,徐德刚,曹小龙,姚建铨[4]（2013）在《级联参量振荡产生太赫兹辐射的理论研究》一文中研究指出针对光学参量振荡产生太赫兹波转换效率低的缺点,提出了级联参量振荡产生太赫兹波的新机理以提高转换效率.以周期极化铌酸锂晶体为例,对级联参量振荡产生太赫兹波的原理和过程进行了理论研究.分析了抽运光波长、周期极化铌酸锂晶体极化周期和工作温度对产生一阶、二阶闲频光频率的影响.推导了叁波共线相互作用条件下太赫兹波的增益特性和吸收特性.计算结果表明,通过级联参量振荡可以有效提高太赫兹波的转换效率,并可以得到宽调谐的太赫兹波输出.基于分析结果,设计了周期极化铌酸锂晶体级联参量振荡产生高效率、宽调谐、窄线宽、连续太赫兹波的实验.(本文来源于《物理学报》期刊2013年08期）
李忠洋,姚建铨,徐德刚,钟凯,邴丕彬[5]（2011）在《铌酸锂晶体中参量振荡产生高功率可调谐太赫兹波的实验研究》一文中研究指出利用一块大体积MgO:LiNbO3晶体,采用浅表垂直出射方式构成太赫兹(THz)波参量振荡器(TPO),实现了高功率可调谐的THz波输出,调谐范围为0.8~2.8 THz。当抽运功率密度为197.4 MW/cm2时,在1.73 THz处每个THz脉冲的最大输出能量为173.9 nJ,对应的能量转换效率为2.2×10-6。实验过程中观察到了一阶和二阶斯托克斯(Stokes)光,一阶Stokes光相对于抽运光的频移等于产生的THz波的频率。(本文来源于《中国激光》期刊2011年04期）
李俊[6]（2010）在《基于光学参量振荡和最大原子相干产生太赫兹波的研究》一文中研究指出太赫兹波(THz-wave)是指频率在0.1~10 THz范围(对应其波长范围为30μm~3mm)的电磁波,其波段位于电磁波谱中毫米波和远红外光之间,是电子学技术和光子学技术的过渡区域。THz波具有很多独特特性,如光子能量低,对生物组织不会造成破坏;很多生物大分子的转动能级位于THz波段,因此THz波技术不仅在物理,化学生物等基础学科中有着独特的优势,而且在成像技术,卫星通信和大气遥感,国防安全和环境监测等实际应用领域都有着巨大的潜在价值。THz波技术得以发展的关键之处在于高性能的THz波辐射源。基于参量振荡技术的THz波辐射源能产生高能量,可调谐相干THz波,且在室温下运转,结构紧凑,因此THz波参量振荡器(TPO)的发展值得研究;基于最大原子相干产生THz波相比其它非线性频率变换产生THz波过程能够有效提高THz波的转换效率,有着很重要的研究意义。本文的主要研究内容和创新点如下:1.本文首先理论研究了与THz波参量振荡技术有关的晶格振动知识,数值模拟了受激电磁耦子的散射特性。2.对TPO的理论和实验研究。本文的创新点在于对TPO谐振腔结构的改变,通过对晶体中THz波的出射面切角来提高THz波的耦合输出;增加一块非线性晶体,有效提高输出THz波的功率;利用非共线相位匹配实现THz波的调谐输出。3.基于最大原子相干产生THz波技术的理论研究,本文对利用红宝石产生THz波的特性进行了数值模拟。(本文来源于《天津大学》期刊2010-06-01）
太赫兹参量振荡论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文及本项研究的目的在于设计和搭建高功率、高转换效率的参量振荡太赫兹辐射源，并提供可行的设计方案。最近几年的研究表明，太赫兹在诸如医学、生物、军事、探测等领域拥有着十分广阔的应用前景，而0.1-3THz频段的太赫兹波在上述领域内的应用同样也拥有着特殊的地位。本课题所设计的太赫兹外腔参量振荡辐射源产生的可调谐的太赫兹波段主要在0.9-3THz，涵盖这一特殊的太赫兹波段。故本文，围绕着太赫兹特别是1.5THz左右的波段范围的应用范围，展开讨论，进而介绍本课题产生太赫兹的机制，以及下一步工作的总结和展望，本文主要内容包括：1.介绍太赫兹的应用领域及产生机制，总结了国际上0.1-3THz波段太赫兹的研究进展，并结合本课题太赫兹源设计方案，分析本课题研究内容的意义及前景。2.对TPO过程中所涉及到的叁波耦合过程进行了理论分析和公式推导，并得到太赫兹波、斯托克斯光在参量震荡过程中的增益表达式，以及斯托克斯光功率与太赫兹功率间的关系，最终通过公式推导获得外腔TPO阈值表达式。并在此基础上，对外腔TPO双激光脉冲泵浦的条件下进行了理论计算，分析双脉冲激光脉冲时间延迟对太赫兹波参量过程的影响及阈值分析。3.回顾前人TPO外腔实验设计，总结了前人实验设计的优缺点，并在前人设计的基础上进行改善，设计了新的TPO实验方法，改善了实验参数（如腔长、晶体长度、泵浦光光斑直径、泵浦光脉宽等参数），获得了更高的太赫兹输出功率和转换效率。4.提出了几种可提高外腔TPO太赫兹源输出功率的方法，并进行了模拟计算。设计了太赫兹合束的空间几何模型，计算模拟出了单束、21双束以及22四束太赫兹束的空间合束图像，并研究了接收距离、高斯光束峰值间距与太赫兹束干涉强度的关系，以及束间相位差对合成的影响。根据现有的TPO实验平台设计和实验条件，给出了太赫兹合束技术实现的3种方案。分析了各个方案的优缺点和实现可行性。介绍了一种超材料微结构，对一定频率范围内的太赫兹具有增透的作用，介绍了该增透膜结构的具体形式、参数及所用材料，并利用CST对其反射率和透射率的变化进行了数值模拟，并达到了良好的增透效果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
太赫兹参量振荡论文参考文献
[1].杨振.环形腔结构太赫兹参量振荡源研究[D].天津大学.2016
[2].张昊.高功率光学参量振荡太赫兹源原理研究[D].天津大学.2013
[3].王翠玲,徐世林.GaAs参量振荡产生太赫兹波的腔相位匹配研究[J].红外.2013
[4].李忠洋,邴丕彬,徐德刚,曹小龙,姚建铨.级联参量振荡产生太赫兹辐射的理论研究[J].物理学报.2013
[5].李忠洋,姚建铨,徐德刚,钟凯,邴丕彬.铌酸锂晶体中参量振荡产生高功率可调谐太赫兹波的实验研究[J].中国激光.2011
[6].李俊.基于光学参量振荡和最大原子相干产生太赫兹波的研究[D].天津大学.2010