导读:本文包含了受激电磁耦子散射论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:太赫兹波,参量振荡器,极化声子共振区,有效参量增益长度
受激电磁耦子散射论文文献综述
王孟涛[1]（2019）在《基于受激电磁耦子散射产生太赫兹波的研究》一文中研究指出太赫兹(THz)技术在国防与反恐、医疗诊断、材料特性、军事通信、大气检测等诸多领域有着重要的研究价值和广泛的应用前景。利用非线性光学参量和光学差频方法产生THz波辐射具有室温下运转、宽调谐、高功率、结构简单、窄线宽等优点。本论文主要研究基于光学差频和光学参量方法产生THz波,主要内容如下:1.分析了晶格振动模与光波耦合所具备的条件以及极性晶格振动模与光波耦合后对晶体色散曲线的影响,研究了受激电磁耦子散射过程中叁波互作用过程,推导了THz波增益系数和吸收系数表达式。2.建立了基于MgO:LiNbO_3晶体极化声子共振区的太赫兹参量振荡器的理论模型,通过改变相位匹配角实现宽调谐THz波输出。研究了MgO:LiNbO_3晶体非共线相位匹配条件下泵浦波长和半径对有效参量增益长度的影响,计算了MgO:LiNbO_3晶体极化声子共振区THz波的增益和吸收系数。3.利用KTiOPO_4晶体受激电磁耦子散射产生宽调谐的THz波。推导了KTiOPO_4晶体非共线相位匹配条件下有效参量增益长度表达式。计算了THz波和Stokes光的增益系数。计算结果表明,KTiOPO_4晶体比MgO:LiNbO_3晶体具有更大增益系数和更低的吸收系数,所以KTiOPO_4晶体更有利于THz波的输出。4.研究了基于KNbO_3晶体参量效应产生THz波的输出特性。通过改变泵浦波长和相位匹配角可以产生宽调谐THz波。比较了KNbO_3晶体与MgO:LiNbO_3晶体的太赫兹参量振荡器的增益与吸收特性。计算结果表明,KNbO_3晶体更适合作为太赫兹参量振荡器的增益介质。5.利用闪锌矿晶体周期反转波矢满足相位匹配过程实现在极化声子共振区差频产生THz波。计算了在极化声子共振区THz波低损耗限制下参量增益和吸收系数,通过改变差频波的波长和极化周期实现THz波的连续调谐。(本文来源于《华北水利水电大学》期刊2019-04-01）
吴东[2]（2017）在《基于受激电磁耦子散射的太赫兹参量源的理论与实验研究》一文中研究指出太赫兹参量源因体积小、结构紧凑、室温下稳定运转,调谐范围大以及输出峰值功率高等优点被人们广泛关注,其物理基础是受激电磁耦子散射。电磁耦子是光波和晶体的晶格振动模耦合的产物。合适的太赫兹参量源晶体不仅需要含有红外和拉曼双活性的A1晶格振动模式,而且也需要拥有高的非线性系数、大的抗光损伤阈值,以及在太赫兹波段较高的透过率。LiNbO_3晶体、KTP晶体、KTA晶体、RTP晶体目前均可作为太赫兹参量源晶体。以1064 nm激光作为泵浦光,利用上述晶体的太赫兹参量源可以获得从1 THz到7 THz的太赫兹波输出。部分太赫兹参量源在调谐过程中出现了太赫兹频率缝隙。缝隙会影响太赫兹波的连续调谐,在不同调谐位置,太赫兹波呈现有不同的峰值输出能量。耦合波方程理论可以用来描述受激电磁耦子散射产生太赫兹波的过程。国内外研究人员在泵浦光强为常量以及相互作用区域在晶体作用长度以内是重合的假设下,给出过斯托克斯和太赫兹波增益随着传输距离改变的表达式。然而在高效率运转的太赫兹参量源中,泵浦光和太赫兹光的非共线相位匹配角度非常大,并且泵浦光的消耗非常明显,因此,不能再简单将叁波视为共线相位匹配,也不能将泵浦光视作不变的光场。在受激电磁耦子散射理论中,太赫兹光强的增益系数由两部分组成,一部分是二阶非线性系数,另一部分是等效二阶非线性系数。本文明确了其中等效二阶非线性系数与A1模式的拉曼强度、红外强度的关系,详细分析了 KTP晶体内多个A1模式对输出某个频率太赫兹波具体的影响。在实验中,通过表面垂直出射的基于KTP晶体的太赫兹参量振荡器,获得了高能量的太赫兹波。基于MgO:LiNbO_3晶体的种子注入太赫兹参量产生器,本文首次考虑了大角度的非共线匹配造成的空间相互作用区域不重合的情况和强消耗的泵浦光下运转的太赫兹参量过程。对于耦合波方程组,给出了数值解法,并在实验上验证了该数值解法的可靠性。本论文具体研究内容如下:1.基于受激电磁耦子散射耦合波方程,对太赫兹光强的增益系数进行了分析。增益系数中,等效二阶非线性系数Re(ρ2j")与参量ηj和参量ξj(wT)的积成线性比例关系。通过对ηj,ξj(wT)以及Re(ρ2j")的理论分析可知,参量ηj和A1模式的红外强度与拉曼散射截面的积成正比,参量ξj(wT)与太赫兹波频率和A1模式频率直接相关。在频率为wT处产生的太赫兹波,频率相邻的A1模式对其影响最强烈,频率差异大的模式对其影响减弱。在太赫兹增益系数小,而损耗较大的频率位置,难以通过基于受激电磁耦子散射的太赫兹参量源在该位置处获得太赫兹波输出。将1064.16 nm平顶形脉冲光作为泵浦光输入,利用梯形切割的KTP晶体,基于太赫兹参量振荡器的实验设置,我们获得了从3.04 THz到 3.50 THz,4.28 THz到 4.54 THz,4.82 THz 到 4.99 THz 以及从 5.47 THz 到 6.04 THz的太赫兹波的调谐输出。在泵浦脉冲能量为256 mJ下,最高获得了单脉冲能量为1.56 μ,频率为5.73 THz的太赫兹波输出。2.在考虑了受激电磁耦子散射过程的大角度非共线相位匹配和泵浦光大幅度消耗情况下,理论分析了基于MgO:LiNbO_3的种子注入式太赫兹参量产生器输出太赫兹波的过程。我们对太赫兹参量源的作用区域进行了合理分割,并对受激电磁耦子散射过程的耦合波方程给出了数值解法。利用波长为1064.16 nm的平顶型脉冲光作为输入的泵浦光,1070.76 nm的脉冲光作为注入的种子斯托克斯光,基于MgO:LiNbO_3晶体的表面垂直出射的种子注入太赫兹参量产生器,进行了实验与理论研究。当泵浦光脉冲能量为63.6 mJ,种子脉冲能量为9.8 mJ时,实验上能够得到0.69 μJ的太赫兹波输出。通过合理的参数设置,理论计算结果能够与实验结果较为符合。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-30）
蒋世琪[3]（2016）在《基于KTP晶体的受激电磁耦子散射产生可调谐的斯托克斯光及其腔内倍频》一文中研究指出常用的非线性光学效应一般为二阶及叁阶非线性效应。二阶非线性效应包括倍频、差频、和频、光学参量振荡等。叁阶非线性效应包括自聚焦、光学Kerr效应、四波混频、受激拉曼散射等。其中,光学参量振荡是一种常用和有效的扩展激光光源的方式。在这个过程中,泵浦光、信号光以及闲频光需要满足相位匹配,通过改变它们的相位匹配角,可以较容易地实现波长调谐。而在拉曼散射中,在泵浦光作用下,产生的是一个斯托克斯光光子和一个声子。由于这个过程不需要相位匹配,所以操作会更加方便。然而,一般晶体材料的拉曼频移往往是固定的,所以利用晶体材料的受激拉曼散射很难实现波长调谐。本文研究的是利用另外一种光与物质的相互作用形式—受激电磁耦子散射—产生波长可调谐的红外激光输出。受激电磁耦子散射是一种包含二阶与叁阶非线性效应的光学现象。在产生机制与实验方法方面与光学参量振荡器和受激拉曼散射有相似之处,也有区别。电磁耦子是在光波与晶格振动波相互作用条件下的一种光子与声子的耦合态。具有红外和拉曼双活性极性晶格振动模的晶体才可以产生受激电磁耦子散射,磷酸钛氧钾晶体(KiTiOPO4, KTP)属于具有这种模式的晶体之一。在产生机制上,二阶光学参量振荡属于单纯的二阶非线性过程,受激拉曼散射是一个单纯的叁阶非线性过程,而受激电磁耦子散射的过程同时包含二阶及叁阶非线性作用。在实验中,利用KTP晶体的受激电磁耦子散射产生的斯托克斯光频移一般比KTP的OPO产生的信号光频移小。与受激拉曼散射相比较,利用KTP受激电磁耦子散射的相位匹配可以更容易地实现斯托克斯光的波长调谐。本文研究的首要内容是通过1064.2 nm的,重复频率为1 Hz的调Q激光脉冲来泵浦KTP晶体,激发晶体内部的受激电磁耦子散射产生可调谐的斯托克斯光。然后,利用叁硼酸锂晶体(LiB3O5, LBO)实现斯托克斯光的腔内倍频。实验中对产生的斯托克斯光及其倍频光的特性进行了研究,并用受激电磁耦子散射的理论分析了实验结果。主要研究内容包括以下方面：1.研究了斯托克斯光的特性。首先,比较了不同透过率的斯托克斯光输出镜对各角度下斯托克斯光输出能量的影响,结果显示60%透过率条件下斯托克斯光能量整体上获得了最大输出。然后测量了斯托克斯光波长的角度调谐特性。斯托克斯光的波长随着泵浦光与斯托克斯光之间的夹角变化而变化,随着两光束在晶体外的夹角从1.875°增长到6.750°,对应晶体内部的夹角为1.073°到3.856°,斯托克斯光的调谐波长为从1076.5 nm到1077.0 nm,从1080.7 nm到1081.3 nm,从1082.6 nm到1084.0 nm,从1085.3 nm到1087.2nm,从1090.6nm到1091.4 nm。在这个角度连续调节过程中出现了四个波长空隙带。第叁,研究了斯托克斯光的能量调谐特性,即得到斯托克斯光的输出能量随波长的变化关系。在泵浦能量为120 mJ情况下,斯托克斯光的最大输出能量为46.5mJ,最高转换效率达到了39%,对应波长为1086.6 nm。第四,研究了斯托克斯光的输入输出关系。绘制了不同波长处的斯托克斯光能量随泵浦能量的变化曲线,整体上斯托克斯光的能量是线性依赖于泵浦光能量的。最后,测量并记录了入射泵浦光、剩余泵浦光及斯托克斯光的波形及其时间上的关系。2.研究了斯托克斯倍频光的特性。首先测量倍频光的角度调谐特性。随着斯托克斯光与泵浦光在晶体外夹角从1.875°到2.000°,从2.250°到3.0000,从3.1250到3.375°,从3.625°到5.625°的变化,倍频光波长的调谐范围从538.5 nm到538.6 nm,从540.4 nm到540.9 nm,从541.5nm到542.1 nm,从543.1 nm到543.8 nm。其次,给出了倍频光的能量随波长的变化关系。在泵浦光能量为120 mJ条件下,倍频光的最大输出能量为15.8 mJ,相应波长为543.4 nm。最后,测量了不同波长下的倍频光能量随泵浦光能量的变化,即输入输出关系。3.绘制了KTP晶体的电磁耦子的色散曲线、吸收曲线及受激电磁耦子散射过程中几个不同角度下的相位匹配曲线,并通过求解色散曲线及相位匹配曲线的交点,得到理论的斯托克斯光波长,与实验中所得波长符合地较好。结合受激电磁耦子散射过程中的泵浦光、斯托克斯光、电磁耦子及晶格振动的波动方程对实验结果进行了分析解释。(本文来源于《山东大学》期刊2016-04-25）
李忠洋,姚建铨,李俊,邴丕彬,徐德刚[4]（2010）在《基于闪锌矿晶体中受激电磁耦子散射产生可调谐太赫兹波的理论研究》一文中研究指出基于受激电磁耦子散射原理,采用已报道的利用非线性光学参量振荡方法产生可调谐太赫兹波的实验条件作为理论分析的实验模型,以GaAs,GaP,InP,ZnTe晶体为代表,计算分析了在闪锌矿晶体中参量振荡产生太赫兹波的吸收、增益特性,对输出THz波的调谐特性给出了详尽分析.分析太赫兹波高效耦合输出的腔型结构,并与掺氧化镁铌酸锂晶体组成的太赫兹波参量振荡器做对比.(本文来源于《物理学报》期刊2010年09期）
受激电磁耦子散射论文开题报告
（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：
太赫兹参量源因体积小、结构紧凑、室温下稳定运转,调谐范围大以及输出峰值功率高等优点被人们广泛关注,其物理基础是受激电磁耦子散射。电磁耦子是光波和晶体的晶格振动模耦合的产物。合适的太赫兹参量源晶体不仅需要含有红外和拉曼双活性的A1晶格振动模式,而且也需要拥有高的非线性系数、大的抗光损伤阈值,以及在太赫兹波段较高的透过率。LiNbO_3晶体、KTP晶体、KTA晶体、RTP晶体目前均可作为太赫兹参量源晶体。以1064 nm激光作为泵浦光,利用上述晶体的太赫兹参量源可以获得从1 THz到7 THz的太赫兹波输出。部分太赫兹参量源在调谐过程中出现了太赫兹频率缝隙。缝隙会影响太赫兹波的连续调谐,在不同调谐位置,太赫兹波呈现有不同的峰值输出能量。耦合波方程理论可以用来描述受激电磁耦子散射产生太赫兹波的过程。国内外研究人员在泵浦光强为常量以及相互作用区域在晶体作用长度以内是重合的假设下,给出过斯托克斯和太赫兹波增益随着传输距离改变的表达式。然而在高效率运转的太赫兹参量源中,泵浦光和太赫兹光的非共线相位匹配角度非常大,并且泵浦光的消耗非常明显,因此,不能再简单将叁波视为共线相位匹配,也不能将泵浦光视作不变的光场。在受激电磁耦子散射理论中,太赫兹光强的增益系数由两部分组成,一部分是二阶非线性系数,另一部分是等效二阶非线性系数。本文明确了其中等效二阶非线性系数与A1模式的拉曼强度、红外强度的关系,详细分析了 KTP晶体内多个A1模式对输出某个频率太赫兹波具体的影响。在实验中,通过表面垂直出射的基于KTP晶体的太赫兹参量振荡器,获得了高能量的太赫兹波。基于MgO:LiNbO_3晶体的种子注入太赫兹参量产生器,本文首次考虑了大角度的非共线匹配造成的空间相互作用区域不重合的情况和强消耗的泵浦光下运转的太赫兹参量过程。对于耦合波方程组,给出了数值解法,并在实验上验证了该数值解法的可靠性。本论文具体研究内容如下:1.基于受激电磁耦子散射耦合波方程,对太赫兹光强的增益系数进行了分析。增益系数中,等效二阶非线性系数Re(ρ2j")与参量ηj和参量ξj(wT)的积成线性比例关系。通过对ηj,ξj(wT)以及Re(ρ2j")的理论分析可知,参量ηj和A1模式的红外强度与拉曼散射截面的积成正比,参量ξj(wT)与太赫兹波频率和A1模式频率直接相关。在频率为wT处产生的太赫兹波,频率相邻的A1模式对其影响最强烈,频率差异大的模式对其影响减弱。在太赫兹增益系数小,而损耗较大的频率位置,难以通过基于受激电磁耦子散射的太赫兹参量源在该位置处获得太赫兹波输出。将1064.16 nm平顶形脉冲光作为泵浦光输入,利用梯形切割的KTP晶体,基于太赫兹参量振荡器的实验设置,我们获得了从3.04 THz到 3.50 THz,4.28 THz到 4.54 THz,4.82 THz 到 4.99 THz 以及从 5.47 THz 到 6.04 THz的太赫兹波的调谐输出。在泵浦脉冲能量为256 mJ下,最高获得了单脉冲能量为1.56 μ,频率为5.73 THz的太赫兹波输出。2.在考虑了受激电磁耦子散射过程的大角度非共线相位匹配和泵浦光大幅度消耗情况下,理论分析了基于MgO:LiNbO_3的种子注入式太赫兹参量产生器输出太赫兹波的过程。我们对太赫兹参量源的作用区域进行了合理分割,并对受激电磁耦子散射过程的耦合波方程给出了数值解法。利用波长为1064.16 nm的平顶型脉冲光作为输入的泵浦光,1070.76 nm的脉冲光作为注入的种子斯托克斯光,基于MgO:LiNbO_3晶体的表面垂直出射的种子注入太赫兹参量产生器,进行了实验与理论研究。当泵浦光脉冲能量为63.6 mJ,种子脉冲能量为9.8 mJ时,实验上能够得到0.69 μJ的太赫兹波输出。通过合理的参数设置,理论计算结果能够与实验结果较为符合。
（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。
受激电磁耦子散射论文参考文献
[1].王孟涛.基于受激电磁耦子散射产生太赫兹波的研究[D].华北水利水电大学.2019
[2].吴东.基于受激电磁耦子散射的太赫兹参量源的理论与实验研究[D].山东大学.2017
[3].蒋世琪.基于KTP晶体的受激电磁耦子散射产生可调谐的斯托克斯光及其腔内倍频[D].山东大学.2016
[4].李忠洋,姚建铨,李俊,邴丕彬,徐德刚.基于闪锌矿晶体中受激电磁耦子散射产生可调谐太赫兹波的理论研究[J].物理学报.2010