光整流THz輻射的產(chǎn)生原理

光整流效應(yīng)產(chǎn)生 THz 的方法是一種常見的 THz 產(chǎn)生方法功能。在 20 世紀70 年代初應用的因素之一，Yajima 以及 Yang 等人分別報道了利用光整流效應(yīng)在非線性晶體中輻射 THz。當一束強激光在非線性介質(zhì)中傳播的時候預期，強光在介質(zhì)內(nèi)部通過差頻振蕩會產(chǎn)生一個恒定的電極化場敢於監督，光整流效應(yīng)是一種二階非線性效應(yīng)，可以看作 Pockels 電光效應(yīng)的逆過程結構。利用光整流效應(yīng)產(chǎn)生 THz 的非線性晶體重要的作用，一般選擇有 LN 晶體貢獻、ZnTe 晶體等閃鋅礦半導(dǎo)體。當飛秒激光打在非線性晶體上穩中求進，基于海森伯不確定原理統籌，脈沖寬度為飛秒量級的脈沖激光包含有較寬的頻譜，在二階非線性過程中協同控製，這些不同頻率的光波差頻產(chǎn)生低頻的電磁脈沖振奮起來，這就是 THz輻射。

波前傾斜強場太赫茲產(chǎn)生

上面的方法是較為普遍的產(chǎn)生 THz 的方法利用好， 然而在人們對THz源不斷的研究發(fā)現(xiàn)過程中等地，新的 THz 源也不斷的向?qū)掝l譜、脈沖能量大的方向發(fā)展尤為突出。例如空氣法產(chǎn)生強 THz，通過飛秒激光電離空氣環境，四波混頻產(chǎn)生的 THz 頻譜可達幾十THz空間載體。而 THz 峰值強度也可達 MV/cm。2002 年 J. Hebling 等人提出利用波前傾斜的方法產(chǎn)生 THz相對簡便，通過傾斜入射到切割好的 LN晶體上脈沖激光的波前重要組成部分，實現(xiàn)在THz出射方向上THz與飛秒激光的波速匹配，從而突破緊束縛條件的限制合作，激發(fā)出強的THz脈沖特點。如下圖所示：

波前傾斜強場太赫茲系統(tǒng)解決方案：Tera-AX

強場太赫茲時域光路圖

波前傾斜原理

一束波前傾斜的光束照射在特定切割角度的鈮酸鋰（LiNbO₃）晶體上產(chǎn)生太赫茲輻射，太赫茲光束（橙色）垂直于波前結論。當太赫茲的波速和激發(fā)光波速相等時和諧共生，相位匹配條件便達成，這需要精確恰當?shù)牟ㄇ皟A斜角度γ適應性強。

那么如何傾斜波前呢技術交流？一般需要全息光柵來傾斜波前，激發(fā)光束照射以入射角α照射在光柵上拓展，一級衍射光束出射角度?（取決于光柵常數(shù)）創造更多，在這個角度下，寬光束兩邊光程發(fā)生變化不斷進步，意味著等相位面（即波前）發(fā)生γ₂ ~ 70°的傾斜工藝技術。

圖中綠色的線表示激發(fā)光波前傾斜角度，透鏡將入射光束光斑成像在LiNbO₃晶體上規模，并且將光斑縮小了1/2近年來，所以入射面處的傾斜角度γ₁也不同于光柵面出的傾斜角γ₂，與此同時非常完善，由于LiNbO₃內(nèi)部光波速度變慢性能穩定，所以鈮酸鋰晶體內(nèi)部傾斜角度γ也不同于晶體外傾斜角度γ₁全面革新。

實際光路原理圖

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