中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
孔径光阑耦合技术是大功率光泵气体太赫兹激光器的一种常用谐振腔设计方法。在不考虑波导对腔内模式形成的影响下, 采用传输矩阵的特征向量法, 针对孔径光阑耦合太赫兹谐振腔的腔内本征模式以及输出光束特性进行了数值模拟, 得到了该种谐振腔在不同g参数下损耗最低的几种本征模式及其相应的衍射损耗; 采用衍射积分与矩阵光学结合的方法计算了孔径光阑输出太赫兹激光的光束特性, 得到不同本征模式的远场衍射光斑及发散角。研究工作为孔径光阑耦合的气体太赫兹激光器设计提供了理论参考。
气体太赫兹激光器 孔径光阑耦合 谐振腔模式 输出光束特性 THz gas laser hole-coupling resonator modes output beam characteristics 强激光与粒子束
2018, 30(12): 123101
1 四川大学 电子信息学院，四川 成都 610064
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 成都 610041
3 中国工程物理研究院 太赫兹研究中心，四川 绵阳 621900
在CO2激光泵浦的气体太赫兹源中，泵浦激光的频率稳定性控制问题十分关键。针对基于光声效应的泵浦源稳频技术，理论分析和数值模拟了光声信号的探测条件(光声腔内气压、传声器灵敏度等)对微弱光声信号检测的影响，进而对探测条件进行了优化。在此基础上，进一步分析了泵浦激光频率在气体吸收谱线中心频率附近漂移时光声信号的变化规律。结果表明：在实际工作中，为了实现高精度的稳频，需要将光声腔的气压控制在低压范围内，并采用高灵敏度的光声传感器；当泵浦激光频率产生漂移时，利用探测到的微弱光声信号通过反馈系统可以精确地改变激光器的腔长，以实现高精度的光声稳频，且频率漂移范围可控制在MHz量级以内。
光声稳频 频率漂移 泵浦激光 气体太赫兹源 探测条件 frequency stability based on photoacoustic effect frequency shift pumping laser optically pumped terahertz(THz)gas laser detective conditions
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 成都 610041
2 中国工程物理研究院 太赫兹研究中心, 四川 绵阳 621900
3 华中科技大学 光学与电子信息学院， 武汉 430074
CO2泵浦源是光泵气体太赫兹激光器的核心器件之一，其性能直接关系到太赫兹激光器的工作稳定性。CO2泵浦源一般由闪耀光栅作为全反射尾镜，构成特殊的光栅腔实现波长的选支输出。采用传输矩阵的特征向量法对光栅谐振腔的腔内光场模式进行了理论分析与数值模拟，计算了光栅腔的一系列本征模式及相应的衍射损耗。结果表明光栅腔的腔内模式特性等效于一个平凹腔，而对于大菲涅尔数的光栅腔， Littrow波长的附近支线也可能具有衍射损耗较低的低阶模，可能优先于Littrow波长的高阶模起振，导致光栅腔的波长选择性降低。
光泵气体THz激光器 CO2激光泵浦 光栅腔 特征向量法 optically pumped THz gas laser CO2 laser pump grating resonator eigenvector method
东南大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究所，江苏 南京 210096
为了进一步开发、利用高功率、高效率、可调谐且在室温下稳定运转的太赫兹(THz)源，介绍、分析了国内外利用光子技术产生THz波的研究进展，包括THz气体激光器、空气等离子体THz源、光电导天线以及基于非线性光学效应的光学整流、光学差频、参量振荡等THz源，并指出了光子学THz源未来发展所面临的困难和需要解决的关键技术。
THz源 THz气体激光器 空气等离子体THz源 光电导天线 光学整流 光学差频 光学参量振荡器 THz source THz gas laser air plasma THz source photoconductive antenna optical rectification optical difference frequency optical parametric oscillator
