专利名称：一种使用光纤激光器做泵浦的太赫兹参量振荡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太赫兹源，尤其是一种使用光纤激光器做泵浦的太赫兹参量振荡器。
背景技术：
众所周知，太赫兹技术在国防，空间探索，医疗，科学研究等领域有广泛应用潜力，最近十几年，太赫兹技术成为一个研究热点，其中对太赫兹源产生的研究又是重中之重，是推动太赫兹技术发展和广泛应用的关键。光学参量震荡是基于光学参量效应的一种技术，应用此机制可产生工作可靠、便于操作、相干性好并且可在室温下稳定运转的全固态太赫兹或中红外激光源。YAG等传统固态激光器常常被用作此类光学参量振荡器的泵浦源，然而这些固态激光器一般结构复杂，体积较大，价格昂贵，而且需要定期维护。近年来，光纤激光器凭借其体积小，重量轻，光斑优，散热易，成本低，免维护等优秀特质成为激光器领域一个研究热点并得到迅速发展，目前已能提供万瓦级平均功率和超过80毫焦的单脉冲能量。
发明内容
本发明的目的是提供通过非线性光学参量过程实现结构简单、易于小型化的一种使用光纤激光器做泵浦的太赫兹参量振荡器。
本发明是通过以下技术方案加以实现的。—种使用光纤激光器做泵浦的太赫兹参量振荡器，包括双色球面镜I (2)、双色球面镜II (3)、反射镜I (4)、反射镜II (5)和非线性光学晶体(6)，其特征在于由双色球面镜I (2)、双色球面镜II (3)、反射镜I (4)、反射镜II (5)组成蝴蝶节型振荡腔(bow-tiecavity)，非线性光学晶体(6)作为发生参量过程的非线性增益介质设在双色球面镜I (2)和双色球面镜II (3)之间，非线性光学晶体(6)中有作为泵浦的光纤激光(I)、太赫兹波(8)和在振荡腔中振荡的光波(9)三个波参与参量过程，三个波需满足能量守恒定律，
公式一 W1-O2=O3 和相位匹配条件(动量守恒)，
公式二
公式中《2，《3分别是光纤激光I，腔中振荡光波和太赫兹波的光子频率，K；分别是光纤激光I，腔中振荡光波和太赫兹波的波动量。本发明所述的太赫兹波(8)由抛物球面镜(7)输出腔外，作为泵浦的光纤激光(I)由双色球面镜II (3)输出腔外，振荡腔中振荡的光波(9)由双色球面镜II (3)反射到反射镜I (4)，由反射镜I (4)反射到反射镜II (5)，再由反射镜II (5)反射到双色球面镜I (2)，由双色球面镜I (2)进入非线性光学晶体(6)。本发明所选用的非线性光学晶体有很多种，可以是块状晶体，比如硒化镓(GaSe)，磷锗锌(ZGP)等，在这些块状晶体中，相位匹配条件是利用晶体的双折射特性实现的。也可以是有周期性调制结构的晶体，比如周期性极化铌酸锂(PPLN)，磷酸钛氧钾(KTP)和准相位匹配(quasi-phase-matching)的砷化镓(QPM-GaAs)等等,在这些晶体中，参与非线性混频的光波易于实现准相位匹配(quasi-phase-matching),也可以利用到晶体较大的非线性系数，对光波的传播方向和偏振态要求也没有那么严格。本发明具有结构简单，易于小型化，工作可靠，便于操作，相干性好，并且能够实现单频、宽带、可调谐、可在室温下稳定运转的全固态THz辐射源等优点，在国防，空间探索，医疗，科学研究等领域有广泛应用潜力。
图I是本发明的一种结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。—种使用光纤激光器做泵浦的太赫兹参量振荡器，包括双色球面镜I (2)、双色球面镜II (3)、反射镜I (4)、反射镜II (5)和非线性光学晶体(6)，其特征在于由双色球面镜I (2)、双色球面镜II (3)、反射镜I (4)、反射镜II (5)组成蝴蝶节型振荡腔(bow-tiecavity)，非线性光学晶体(6)作为发生参量过程的非线性增益介质设在双色球面镜I (2)和双色球面镜II (3)之间，非线性光学晶体(6)中有作为泵浦的光纤激光(I)、太赫兹波(8)和在振荡腔中振荡的光波(9)三个波参与参量过程，三个波需满足能量守恒定律，
公式一 W1-O2=O3 和相位匹配条件(动量守恒)，
公式二 公式中OJ1, 2，《3分别是光纤激光I，腔中振荡光波和太赫兹波的光子频率,
权利要求
1.一种使用光纤激光器做泵浦的太赫兹参量振荡器，包括双色球面镜I (2)、双色球面镜II (3)、反射镜I (4)、反射镜II (5)和非线性光学晶体(6)，其特征在于由双色球面镜I (2)、双色球面镜II (3)、反射镜I (4)、反射镜II (5)组成蝴蝶节型振荡腔(bow-tiecavity)，非线性光学晶体(6)作为发生参量过程的非线性增益介质设在双色球面镜I (2)和双色球面镜II (3)之间，非线性光学晶体(6)中有作为泵浦的光纤激光(I)、太赫兹波(8)和在振荡腔中振荡的光波(9)三个波参与参量过程，三个波需满足能量守恒定律， 公式一 W1-O2=O3 和相位匹配条件(动量守恒)， 公式二 公式中 2，分别是光纤激光I，腔中振荡光波和太赫兹波的光子频率，分别是光纤激光I，腔中振荡光波和太赫兹波的波动量。
2.根据权利要求I所述的一种使用光纤激光器做泵浦的太赫兹参量振荡器，其特征在于太赫兹波(8)由抛物球面镜(7)输出腔外，作为泵浦的光纤激光(I)由双色球面镜II (2)输出腔外，振荡腔中振荡的光波(9)由双色球面镜II (3)反射到反射镜I (4)，由反射镜I (4)反射到反射镜II (5)，再由反射镜II (5)反射到双色球面镜I (2)，由双色球面镜I(2)进入非线性光学晶体(6)。
全文摘要
本发明公开了一种使用光纤激光器做泵浦的太赫兹参量振荡器，其特征在于由双色球面镜I(2)、双色球面镜II(3)、反射镜I(4)、反射镜II(5)组成蝴蝶节型振荡腔(bow-tiecavity)，非线性光学晶体(6)作为发生参量过程的非线性增益介质设在双色球面镜I(2)和双色球面镜II(3)之间，非线性光学晶体(6)中有作为泵浦的光纤激光(1)、太赫兹波(8)和在振荡腔中振荡的光波(9)三个波参与参量过程，三个波需满足能量守恒定律，本发明具有结构简单，易于小型化，工作可靠，便于操作，相干性好，并且能够实现单频、宽带、可调谐、可在室温下稳定运转的全固态THz辐射源等优点，在国防，空间探索，医疗，科学研究等领域有广泛应用潜力。
文档编号H01S1/02GK102983481SQ20121049388
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者史伟, 房强 申请人:山东海富光子科技股份有限公司