红外与激光工程
2021, 50(8): 20210350
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
随着大功率激光技术的发展,由其驱动产生的太赫兹辐射受到了广泛关注。然而,大功率激光装置的重复频率低,测量其产生的太赫兹辐射的难度较大。采用时域光谱单发探测技术可以克服这一探测难点,通过单次测量就能得到太赫兹辐射的电场波形信息。回顾了太赫兹辐射时域光谱单发探测的相关研究工作进展。根据频率-时间编码和空间-时间编码两种不同的原理,详细介绍了啁啾脉冲光谱编码探测和空间-时间编码探测等测量技术,并对各个测量技术的特点和参数进行了对比,最后对太赫兹辐射的单发探测作了总结和展望。
太赫兹技术 太赫兹辐射 太赫兹波探测 超快激光技术 光谱编码 空间编码
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽光子器件与材料省级实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
基于光学频率梳的双光梳光谱技术(DCS)集高分辨率、高灵敏度、宽光谱覆盖和快速测量等优势于一身; 近年来, DCS发展迅速, 新原理、新方法、新技术和新应用不断涌现, 极有必要对其发展现状进行系统梳理, 对其未来发展趋势进行客观述评。为了给相关科技人员在把握DCS发展全貌时提供参考, 从光梳出发, 以异步光学取样原理与噪声特性为主线, 对DCS的测量原理、实现方案、性能指标、应用技术、仪器化, 以及未来可能的发展趋势进行综合述评与预测。
光谱学 双光梳光谱技术 光学频率梳 激光光谱学 超快激光技术
1 河北科技大学理学院, 河北 石家庄 050018
2 中国电子科技集团公司第二十七研究所,河南 郑州 450047
对光参量放大的相位匹配进行了研究，建立了产生超宽增益带宽参量放大相位匹配的一般物理模型，依据这一模型，在只给定抽运光波长和晶体参数的条件下，可以确定超宽带相位匹配结构和信号光匹配波长。以偏硼酸钡(BBO)晶体为例进行了模拟计算，结果表明，非共线相位匹配的两种不同结构有着相差极大的晶体接收角。讨论了如何优化非共线相位匹配结构参数以便得到极大增益带宽和极佳晶体接收角的问题。对BBO晶体光参量放大的光谱相位匹配的计算结果可以为多光束抽运或多阶段光参量放大的设计提供理论依据。
非线性光学 光参量放大 增益带宽 相位匹配 超快激光技术
1 西北工业大学凝固技术国家重点实验室, 陕西西安 710072
2 包钢（集团）公司技术质量部内蒙古 包头 014010
太赫兹技术在物理、化学等基础研究学科, 以及安全检查、空间通信等应用学科都具有重要的研究价值和应用前景, 而太赫兹辐射源正是太赫兹技术发展的关键部分。概述了基于激光光学技术、真空电子技术和超快激光技术产生太赫兹辐射的常用方法和主要特点, 以及目前的研究状况, 并对这各种太赫兹波辐射源的发展方向进行了展望。
太赫兹辐射源 超快激光技术 真空电子技术 激光光学技术 terahertz radiation sources ultrafast laser technology vacuum electronics laser-optic technology
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119
2 中国科学院研究生院,北京,100039
从大孔径光电导天线产生THz辐射的饱和理论出发,考虑了载流子的瞬变迁移率.分析了脉冲序列激发大孔径光电导天线产生高功率窄带宽THz辐射的特性.对比了单个光脉冲和序列光脉冲激发SI-GaAs和LT-GaAs光电导天线的饱和特性.分析表明,采用序列光脉冲激发载流子寿命小于光脉冲间隔的光电导天线时,可以克服大孔径光电导天线的饱和特性,产生高峰值功率的窄带THz辐射.
THz辐射波 大孔径光电导天线 电流起伏模型 饱和效应 超快激光技术
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710068
2 中国科学院研究生院,北京,100039
采用电流起伏模型,分析了有限厚大孔径光电导天线产生太赫兹脉冲的远场时域特性.模型在包含有限载流子寿命、瞬变载流子迁移率等影响因素的基础上,考虑了激发光脉冲在光电导材料中的时间延迟和吸收衰减,使模型更加趋近于反映真实的物理过程.根据模型分析了光通量、有限载流子寿命和瞬变载流子迁移率,以及光电导材料厚度变化对THz远场时域波形的影响,并对比分析了考虑光电导材料厚度与不考虑厚度时太赫兹脉冲的时域波形.
THz辐射波 光电导天线 电流起伏模型 超快激光技术
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室,天津 300072
2 光电信息技术科学教育部重点实验室(天津大学),天津 300072
使用约化后的双温方程(DTE)对超短激光脉冲烧蚀铜薄层的过程进行了数值模拟；基于超短激光脉冲烧蚀过程中电子与晶格的温度不平衡性,分别模拟了这两个系统的温升过程,并由此得到了单脉冲烧蚀深度；通过变化激光能流,研究了脉冲能量对烧蚀深度的影响。模拟结果表明,随着激光能流的增加,相变爆炸引起的喷射出现得越深,同时材料烧蚀深度越大；理论计算与实验结果相吻合。
激光技术 超快激光技术 有限差分 双温方程 烧蚀深度
