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《天津大学》 2012年
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高平均功率小型化超快THz辐射源

刘丰  
【摘要】:超快THz技术有望在未来的基础科学研究、国土安全和生物医疗等众多领域发挥重要作用,而紧凑、稳定的高功率超快THz辐射源则是实现这些应用的关键。 本论文致力于实现一种体积紧凑、结构简单、成本低廉、运转稳定的高平均功率超快THz辐射源。围绕光学整流方法产生超快THz波过程中诸多影响转换效率的因素,优化了实验系统,依托光子晶体光纤飞秒激光技术,实现了紧凑的高平均功率超快THz辐射源;同时研究了在高功率运转条件下与THz波产生伴生的各种非线性过程,设计了新型的THz发射器。论文主要工作如下: 1、详细分析了飞秒激光脉冲通过光学整流在非线性晶体中产生超快THz波过程中各种影响转换效率的因素,使用高功率的全光子晶体光纤飞秒激光系统作为THz波的激发源,采用单级放大结构,充分利用放大级增益光纤的色散效应省掉CPA的脉冲展宽器,缩小了系统的体积,利用SPM效应展宽光谱,获得很窄的脉冲,系统运转稳定。 2、系统研究了本征GaP晶体的非线性特性。运用Z-scan方法测量了GaP晶体的非线性折射率系数;首次判定了其在1040 nm飞秒激光泵浦条件下非线性吸收的类型为三光子吸收,测量了其非线性吸收系数;测量了晶体表面飞秒激光损伤阈值;研究了GaP晶体的二次谐波和三次谐波特性。 3、搭建紧凑的THz波源,选用3 mm厚的GaP晶体作为发射器,首先使用THz-TDS优化晶体发射角、泵光脉宽、泵浦光斑面积等参数,再使用Golay-cell探测器在室温下测量功率指标,优化后的系统辐射出163μW高平均功率高重复频率的超快THz波,为使用普通光纤飞秒放大器作为泵源结果的25倍。 4、利用等效折射率渐变原理设计了具有棱锥型微结构增透层的块状THz发射器,通过实验证明这种发射器对产生的THz波耦合输出效率更高,且微结构面能有效散射剩余泵浦光,利于系统的运转。 5、通过调节泵浦光脉冲宽度实现了THz频谱调谐,输出的THz脉冲频谱陡峭,调谐手段非常方便;设计了矩形波导结构的发射器阵列,以实现输出大范围连续可调的超快THz脉冲;以GaP为材质,理论分析和设计了具有光子晶体结构的波导型THz发射器,优化了相位匹配条件,增加了相干长度,并可通过结构的设计实现对THz发射频带的调谐。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN212

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高翔;徐静;赵本刚;万助军;吴亚明;;微机械Golay腔型红外探测器的研究[J];传感器与微系统;2007年03期
2 李兰,沈光地,邹德恕,刘铮,邓军,杨道虹,吴畯苗;新型室温微机械红外探测器原理与设计[J];光电工程;2004年02期
3 董吉洪;;精密和超精密加工机床的现状及发展对策[J];光机电信息;2010年10期
4 李娟;陈秀芳;马德营;姜守振;李现祥;王丽;董捷;胡小波;徐现刚;王继扬;蒋民华;;SiC单晶片的超精密加工[J];功能材料;2006年01期
5 李军;朱永伟;左敦稳;朱镛;陈创天;;LBO晶体的超精密加工工艺研究[J];功能材料;2008年12期
6 王晓红;张亮亮;胡颖;张存林;;THz辐射在DNA光谱研究中的应用[J];光谱学与光谱分析;2006年03期
7 李昆;李春;胡章贵;汪力;张杰;;利用国内生长的有机晶体DAST作为THz源的研究[J];光谱学与光谱分析;2006年10期
8 杨福兴;激光核聚变光学元件超精密加工技术的研究[J];光学技术;2003年06期
9 杜建军;高栋;王素娟;姚英学;;光学自由曲面飞刀加工刀位轨迹的生成算法[J];光学技术;2006年01期
10 逯美红;沈京玲;郭景伦;张存林;;太赫兹成像技术对玉米种子的鉴定和识别[J];光学技术;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王昌雷;太赫兹波操控技术与器件研究[D];天津大学;2010年
2 宋有建;掺镱大模场面积光子晶体光纤锁模激光器的特性研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 高翔;微机械Golay腔型非制冷红外探测器研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈永东;鄢扬;;波在密度周期变化等离子体圆波导中的传播特性[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年03期
2 李海章,贾天卿;光学材料中导带电子的光吸收[J];安阳师专学报;1999年02期
3 潘盛;冯仕猛;;单晶硅表面金字塔大小及分布对少子寿命的影响[J];半导体光电;2012年02期
4 李雅卓;李向军;洪治;;基于太赫兹时域光谱的半导体材料参数测量[J];半导体技术;2008年12期
5 王璐;刘庆纲;李锁印;魏泽峰;李敏;栗大超;胡小唐;;超高速电光采样技术及应用[J];微纳电子技术;2006年04期
6 王洪祥;王景贺;孙涛;张龙江;;磷酸二氢钾晶体超精密加工存在的若干问题分析[J];兵工学报;2006年05期
7 沈京玲;太赫兹技术与在太赫兹波段的超光速研究[J];北京广播学院学报(自然科学版);2004年04期
8 俞宽新,庞兆广,蒋安恩;铌酸锂光纤声电光调制器[J];北京工业大学学报;2004年02期
9 于海娟,李港,陈檬,张丙元,任锋;LD端泵自锁模激光器泵浦光整形系统[J];北京工业大学学报;2005年03期
10 程本俊,吕乃光;啁啾光纤光栅反射谱与时延仿真研究[J];北京机械工业学院学报;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许博;刘吉平;;液体炸药的研究进展[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
2 郑家骏;梁昌洪;;新型传输型慢波谐振腔[A];1997年全国微波会议论文集(下册)[C];1997年
3 朱守明;赵昆;田璐;赵嵩卿;赵卉;宝日玛;苗青;周庆莉;施宇蕾;赵冬梅;张存林;;用太赫兹时域光谱技术判别防冻液和刹车油的真伪[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 赖先主;张宝富;徐智勇;谢畅;;ROF技术及其应用[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
5 张华鲁;季伟;;基于RoF技术的Wi-Fi远程接入系统的设计与实现[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年
6 陈飞飞;戴世勋;徐铁峰;聂秋华;陈燕飞;;非谐振型光学玻璃的三阶非线性的研究进展[A];中国硅酸盐学会特种玻璃分会第三届全国特种玻璃会议论文集[C];2007年
7 陈燕飞;聂秋华;徐铁峰;戴世勋;沈祥;;用Z扫描方法测试Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃的三阶非线性光学性质[A];中国硅酸盐学会特种玻璃分会第三届全国特种玻璃会议论文集[C];2007年
8 宋蕊;顾豪爽;王忠太;陈侃松;章天金;;SrBi_2Nb_2O_9的PLD制备及其非线性光学特性[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
9 敬文涛;;电磁脉冲效应试验数据获取、处理方法研究[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年
10 臧杰锋;刘庆想;;径向三腔渡越时间振荡器高频特性分析[A];四川省电子学会高能电子学专业委员会第四届学术交流会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李德华;光整流产生THz辐射及其转换效率的研究[D];山东科技大学;2010年
2 朱晓亮;波导型微结构光纤与标准光纤的耦合机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 武立华;电磁超材料非线性特性理论研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 毕德仓;微波调制测风激光雷达新方法和激光雷达测量温度关键技术的研究[D];中国海洋大学;2010年
5 刘鹏;高效率泵浦耦合及光纤激光器关键技术研究[D];北京交通大学;2011年
6 刘冬;弥散介质温度场重建的辐射反问题研究[D];浙江大学;2010年
7 李晋;太赫兹雷达系统总体与信号处理方法研究[D];电子科技大学;2010年
8 陈蓓冉;同轴型准光腔短毫米波辐射源的研究[D];电子科技大学;2010年
9 郑罡;频域有限差分方法的改进研究[D];电子科技大学;2010年
10 花月芳;基于太赫兹时域光谱技术的农药定性和定量分析[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏星斌;中红外PPLN光参量振荡技术研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 张婷婷;单池双光束布里渊散射放大研究[D];南昌航空大学;2010年
3 孙清珍;太赫兹时域光谱系统实验的研究[D];山东科技大学;2010年
4 沙鹏;半导体泵浦高重频绿光激光器研究[D];长春理工大学;2010年
5 骆斌;偶氮染料中间体及几种纺织纤维的太赫兹光谱研究[D];浙江理工大学;2010年
6 朱宜存;光电导天线产生太赫兹波的理论和实验研究[D];郑州大学;2010年
7 蔡娜;小波变换在THz时域光谱技术中的应用[D];河北工程大学;2010年
8 毛蓓丽;折射率调制对超短脉冲倍频的影响[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 罗定嘉;160Gbit/s 光时分复用系统中非线性光学效应的研究[D];北京交通大学;2011年
10 张从国;锥形光纤的理论研究[D];北京交通大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 颜廷进,李群,杨平平,刘爱峰,谭振新;蛋白质电泳技术的改良及其应用效果[J];山东农业科学;1998年05期
2 陆继珍;皮亦鸣;;太赫兹频段的近程ISAR成像系统[J];半导体技术;2009年06期
3 王翔,张大成,李婷,王玮,阮勇,李修函,王小保,杜先锋;压阻加速度计的Au-Si共晶键合[J];半导体学报;2003年03期
4 施卫,张显斌,贾婉丽,李孟霞,许景周,张希成;用飞秒激光触发GaAs光电导体产生THz电磁波的研究[J];半导体学报;2004年12期
5 孙伟,高春清,魏光辉;精确CCD光束参数测量与评价系统的设计[J];北京理工大学学报;2000年04期
6 沈桂芬,张宏庆,韩宇,范军,付世,丁德宏,姚朋军;微机电系统的研究与分析[J];传感技术学报;2004年01期
7 赵明远,唐艳;非致冷型焦平面阵列设计特性分析[J];传感器世界;2003年02期
8 赵恒华,冯宝富,高贯斌,蔡光起;超高速磨削技术在机械制造领域中的应用[J];东北大学学报;2003年06期
9 童志义;MEMS加工技术及其工艺设备[J];电子工业专用设备;2004年01期
10 黄傲,施柏煊,陈王丽华;检测薄膜压电形变的双光束探测干涉仪的设计[J];光电工程;2002年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 谢旭东;四个光学周期脉冲钛宝石振荡器的实验研究[D];天津大学;2005年
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1 张世文,陈学峰,张润,王伟力;板条状高平均功率Nd:YAG激光器研究[J];激光与红外;1992年06期
2 沈宝丽;王勇;张兆传;于晓娟;周小攀;黄云平;;S波段宽带高平均功率速调管群聚段的研制[J];微波学报;2010年S1期
3 王香君;黄寅;;S波段高平均功率速调管输出腔的热分析[J];微波学报;2010年S1期
4 张兆传;沈宝丽;于晓娟;张峰;黄云平;;一种新型S波段高平均功率宽带速调管[J];电子与信息学报;2011年07期
5 周寿桓;赵鸿;唐小军;;高平均功率全固态激光器[J];中国激光;2009年07期
6 吴武明;冷进勇;周朴;吴慧云;许晓军;;高平均功率电能激光器研究进展[J];红外与激光工程;2011年02期
7 吴晓君;黄敏;陈晓姝;赵福利;贾天卿;王钢;许宁生;;飞秒激光作用ZnSe晶体产生和探测THz辐射的实验[J];半导体学报;2006年08期
8 王振明;从KTP获得高平均功率[J];激光杂志;1983年01期
9 龚旗煌,杨宏,张铁桥,王树峰,秦元东;飞秒激光及超快光谱技术[J];量子电子学报;1998年06期
10 刘立鹏,周明,戴起勋,潘传鹏,蔡兰;飞秒激光三维微细加工技术[J];光电工程;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓贤进;;0.14 THz超高速无线通信系统实验研究进展[A];中国工程物理研究院科技年报/2011年版[C];2011年
2 年夫顺;;THz波段测试技术最新进展[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年
3 张亮亮;赵国忠;钟华;胡颖;张存林;;自由空间电光取样THz时间分辨光谱测量[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
4 孙金海;赵国忠;张亮亮;钟华;沈京玲;张存林;;外加电场和磁场对THz辐射产生的影响[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
5 孙金海;赵国忠;张亮亮;钟华;沈京玲;张存林;;浅议电场和磁场对THz的影响[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
6 张亮亮;胡颖;赵国忠;张存林;;爆炸性物质THz时间分辨光谱测量[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
7 陈洪斌;;0.14 THz返波管器件技术研究[A];中国工程物理研究院科技年报/2011年版[C];2011年
8 王虎;;利用激光诱导气体等离子体实现整个THz甚至超远红外波段探测[A];第十三届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2011年
9 唐淳;胡浩;高清松;向汝建;蔡震;伍德勇;何忠武;裴正平;李密;雷军;张凯;;10kW高平均功率全固态激光技术[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
10 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THz波的实验研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 杨蕾;在光的世界里驰骋[N];中国质量报;2010年
2 王迅;飞秒激光光学频率梳获国家科技进步二等奖[N];中国有色金属报;2010年
3 日经;飞秒激光切削加工技术将进入实用阶段[N];中国有色金属报;2003年
4 信息产业部电子信息产品管理司基础产品处处长 季国平;激光技术与产业:超越与创新[N];中国电子报;2003年
5 记者 殳慧平;全数字化飞秒激光手术在杭州受捧[N];杭州日报;2011年
6 常丽君;飞秒激光照相机可侧面取像[N];科技日报;2010年
7 马文方;Intel:找寻未来的答案[N];中国计算机报;2002年
8 ;超短脉冲激光投入广泛应用[N];科技日报;2002年
9 记者 于晶晶 通讯员 李洋;北京民众眼科医院落成[N];消费日报;2009年
10 本报特约通讯员 谷巍峰;术后视力:兵检中需关注的新问题[N];中国国防报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘丰;高平均功率小型化超快THz辐射源[D];天津大学;2012年
2 李栋;太赫兹(THz)波的产生和相干控制研究[D];上海大学;2011年
3 闫战科;基于THz波谱分析技术的农药检测机理和方法研究[D];浙江大学;2009年
4 李忠洋;基于非线性光学方法产生高功率THz波辐射源的研究[D];天津大学;2011年
5 李德华;光整流产生THz辐射及其转换效率的研究[D];山东科技大学;2010年
6 田震;THz波段表面等离激元波的主动控制和传感应用[D];天津大学;2010年
7 纠智先;可调谐TEA CO_2激光泵浦的脉冲THz激光器性能研究[D];华中科技大学;2010年
8 田东斌;环形光栅包层THz空芯波导器件的研究[D];电子科技大学;2011年
9 邸志刚;THz检测技术及表面增强拉曼散射光子晶体光纤传感研究[D];天津大学;2011年
10 吴闻迪;高平均功率光纤脉冲激光技术研究[D];曲阜师范大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李珏岐;THz返波管的研究[D];电子科技大学;2011年
2 张蕾;沿任意角度辐射THz波的辐射效率与调谐特性分析[D];吉林大学;2011年
3 吕英进;连续THz波与材料相互作用的热效应研究[D];天津大学;2012年
4 吕达;内腔THz参量振荡器的研究[D];天津大学;2012年
5 王俊龙;GaAs波导结构光整流THz波能量转换模型数值模拟[D];天津大学;2012年
6 何果;THz光子晶体天线的设计及THz波在等离子体中的衰减特性研究[D];电子科技大学;2010年
7 陈开华;THz回旋返波管研究[D];电子科技大学;2010年
8 徐妍;光控双波长THz波光子晶体调制器特性研究[D];南京邮电大学;2011年
9 彭跃峰;高平均功率光纤激光器技术[D];中国工程物理研究院;2004年
10 杨小杰;点、线缺陷对非线性光子晶体THz波调制器性能影响的研究[D];南京邮电大学;2012年
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