1 沈阳化工大学信息工程学院，辽宁 沈阳 110142
2 中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁 沈阳 110169
3 辽宁省太赫兹成像与感知重点实验室，辽宁 沈阳 110169
4 中国科学院大学，北京 100049
5 华北水利水电大学电力学院，河南 郑州 450045
利用Nd∶YAG激光泵浦磷酸氧钛钾晶体，实现了波长为2.05~2.97 μm的相干光输出，其覆盖了近红外与中红外过渡波段（也称“短波红外波段”）。采用了与以往报道不同的相位匹配调谐区域，在较小的晶体转角下，获得了较宽的调谐范围。比较了单程与双程泵浦的两种光学参量振荡器结构，验证了双程泵浦的优越性。双程泵浦的光学参量振荡器的最高输出脉冲能量在18 mJ以上，峰值功率高于2.3 MW，在较宽调谐范围内保持了较高的输出能量，输出能量在5 mJ以上的波段占比为78.3%。上述工作为短波红外波段应用提供了一种便捷有效的相干光源。
非线性光学 光学参量振荡器 短波红外波段 磷酸氧钛钾 角度调谐 中国激光
2023, 50(23): 2308001
李惟帆 1,2,3祁峰 1,2,3,*汪业龙 1,2,3刘鹏翔 1,2,3刘朝阳 1,2,3
1 中国科学院光电信息处理重点实验室，辽宁 沈阳 110169
2 辽宁省太赫兹成像感知重点实验室，辽宁 沈阳 110169
3 中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁 沈阳 110169
研究了利用大孔径折射透镜对太赫兹波进行聚焦时产生的焦移效应。焦移效应所引起的焦点位置偏差会对太赫兹系统的成像或测量质量产生不利影响。通过理论计算和有限元分析仿真，研究并讨论了与透镜孔径、焦距和工作频率有关的焦移参考值。当使用商用透镜时，实际焦点位置需要通过焦移效应来确定，以保证太赫兹系统的工作效率。对于定制透镜的设计，焦移需要根据工作频率，在焦距的设计中进行补偿。这两个途径可以保障太赫兹系统的良好性能。
太赫兹透镜 焦移 有限元分析 非球面镜 terahertz lens focal shift finite element analysis aspherics 付俏俏 1,2,5刘鹏翔 1,2,4,*祁峰 1,2,4李惟帆 1,2,4[ ... ]刘朝阳 1,2,4
1 中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁 沈阳 110169
2 辽宁省太赫兹成像与感知重点实验室，辽宁 沈阳 110169
3 沈阳化工大学信息工程学院，辽宁 沈阳 110142
4 中国科学院机器人与智能制造创新研究院，辽宁 沈阳 110169
5 中国科学院大学，北京 100049
纳秒脉冲泵浦的平行平面腔光学参量振荡器（OPO）是一种便捷的相干光源，适用于指定波长范围内的不间断调谐输出。作为一种临界腔，平行平面腔对腔镜准直角度的扰动较为敏感。本文以532 nm绿光泵浦KTiOPO4晶体临界相位匹配OPO为例，定量研究了这类光谐振腔的失谐特性。通过在理想准直位置附近扫描腔镜的偏角，观察了OPO输出随失谐角的变化。结果表明：该谐振腔对临界方向失谐的敏感程度远高于对非临界方向失谐的敏感程度；扩宽泵浦光束和提高泵浦光强都可以增大对准容限。此外，本文分析并解释了不同条件下OPO腔长对腔镜对准容限的影响。
非线性光学 光学参量振荡器 平行平面腔 对准容限 临界相位匹配 中国激光
2022, 49(24): 2408002
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 激光与光电子研究所, 天津 300072
2 光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
基于等效介质膜理论及多层减反膜原理设计了用于超宽带太赫兹吸收体的三层微结构光栅, 光栅基质采用重掺硼硅材料.用有限时域差分法分析了光栅周期、光栅宽度和深度对太赫兹吸收体反射系数的影响.数值分析结果表明, 在低于3 THz波段, 吸收率高于98%的带宽为1.3 THz, 吸收率高于95%的带宽达2.1 THz.用严格耦合波理论对该三层光栅的高吸收现象进行理论分析, 分析结果表明,光栅多级衍射的相互作用减少了入射面的反射率, 增大了该吸收体的吸收率.进一步优化三层光栅微结构的参量, 在0.6~6 THz范围内实现了大于95%的太赫兹吸收.基于光栅结构的吸收体结构简单, 易于设计与分析, 可以应用于太赫兹成像与探测应用领域.
光栅结构 太赫兹吸收体 超宽带 严格耦合波 重掺硼硅 Grating structure Terahertz absorber Ultra-bandwidth Rigorous coupled-wave method Heavily boron doped silicon 光子学报
2016, 45(11): 1105001
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 激光与光电子研究所，天津 300072
2 山东大学 晶体材料国家重点实验室，济南 250100
设计了太赫兹合束的空间几何模型，计算模拟出了单束、2×1双束以及2×2四束太赫兹束的空间合束图像，并研究了接收距离、高斯光束峰值间距与太赫兹束干涉强度的关系，以及束间相位差对合成的影响.结果表明:2×1、2×2合束模式的峰值强度增大倍数近于4倍和16倍；2×1模式和2×2模式对应的最优太赫兹合成的观测接收距离分别为0.325 m和0.223 m；光束间距与合成峰值光强成非线性反比关系，不存在最大值或最小值临界点.对2×1模式进行了存在束间相位的合束模拟，得到束间相位差与合成强度的关系，并于相位差为π时达到最小值，故束间相位差虽不可避免，但可以减小.
太赫兹 高斯光束 合束 非线性 光强 相位 距离 Terahertz Gaussian beam Combining beam Nonlinearity Intensity Phase Distance
