基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器专利检索-等离子体显示显示技术专利检索查询-专利查询网

基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹 激光器

阅读：449发布：2020-05-08

专利汇可以提供基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，太赫兹激光器包括互补矩形脉冲激发光系统、激发光输入波导、共振激发装置、电源与工作参数显示系统；激发光输入波导一端连接互补矩形脉冲激发光系统，另一端连接共振激发装置，电源分别为互补矩形脉冲激发光系统与工作参数显示系统供电；当太赫兹激光器工作时，互补矩形脉冲激发光系统输出互补矩形脉冲激发光，互补矩形脉冲激发光经激发光输入窗进入工作物质腔，激发工作物质腔内的工作物质产生太赫兹辐射；太赫兹辐射通过谐振腔协同形成太赫兹激光。本发明输出的太赫兹激光相干性好、方向性好，其体积小、能量转换效率高，在太赫兹科学研究和技术应用领域具有广泛应用价值。，下面是基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器专利的具体信息内容。

权利要求

1.基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，其特征在于，所述太赫兹激光器包括互补矩形脉冲激发光系统、激发光输入波导、共振激发装置、电源与工作参数显示系统；
所述激发光输入波导一端连接所述互补矩形脉冲激发光系统，另一端连接所述共振激发装置，所述电源分别为所述互补矩形脉冲激发光系统与工作参数显示系统供电；
所述共振激发装置包括工作物质腔、激发光输入窗与高反射镜、部分反射镜，所述激发光输入窗一端连接所述互补矩形脉冲激发光系统，另一端连接所述工作物质腔，所述高反射镜位于所述工作物质腔的第一侧面处，所述部分反射镜位于所述工作物质腔的第二侧面处，所述高反射镜与所述部分反射镜同轴设置并构成谐振腔；所述工作物质为固体、液体、气体或等离子体，当所述太赫兹激光器工作时，所述互补矩形脉冲激发光系统输出互补矩形脉冲激发光，所述互补矩形脉冲激发光经所述激发光输入窗进入工作物质腔，激发工作物质腔内的工作物质产生太赫兹辐射；所述太赫兹辐射通过谐振腔协同形成太赫兹激光。
2.根据权利要求1所述的基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，其特征在于，所述互补矩形脉冲激发光系统包括中心频率为f1的第一矩形脉冲包络调制光源与中心频率为f2的第二矩形脉冲包络调制光源、第一耦合光波导与第二耦合光波导、光波合成器，所述第一矩形脉冲包络调制光源经所述第一耦合光波导、第二矩形脉冲包络调制光源经所述第二耦合光波导进入光波合成器，所述光波合成器输出互补矩形脉冲激发光经激发光输入波导进入所述工作物质腔。
3.根据权利要求2所述的基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，其特征在于，所述第一矩形脉冲包络调制光源和第二矩形脉冲包络调制光源的输出光谱中心波长为10纳米 10微米；所述第一矩形脉冲包络调制光源和第二矩形脉冲包络调制光源的输出光谱~
的中心频率之差等于太赫兹输出激光的频率。
4.根据权利要求3所述的基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，其特征在于，所述第一矩形脉冲包络调制光源和第二矩形脉冲包络调制光源的输出光包络为互补矩形脉冲，第一矩形脉冲包络调制光源和第二矩形脉冲包络调制光源的输出光包络周期性地做
0-1交替变化，且当第一矩形脉冲包络调制光源的输出光幅度为0时，第二矩形脉冲包络调制光源的输出光幅度大于0；当第一矩形脉冲包络调制光源的输出光幅度大于0时，第二矩形脉冲包络调制光源的输出光幅度为0。
5.根据权利要求2所述的基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，其特征在于，所述工作物质腔还包括对太赫兹辐射透明的透明窗，所述透明窗位于所述工作物质腔的两侧面且位于所述高反射镜或部分反射镜的靠近所述工作物质腔的一侧；位于所述工作物质腔第一侧面的所述透明窗和高反射镜或用所述高反射镜代替，并设置于所述工作物质腔第一侧面的透明窗位置；位于所述工作物质腔第二侧面的所述透明窗与部分反射镜或用部分反射镜代替，并设置于所述工作物质第二侧面的透明窗位置。
6.根据权利要求5所述的基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，其特征在于，所述高反射镜和部分反射镜为金属反射镜或介质反射镜；所述高反射镜对太赫兹波的反射率为90% 100%，透射率为0；所述部分反射镜对太赫兹波的反射率为90% 99%，透射率为1%~ ~ ~
10%；所述高反射镜和部分反射镜的工作频率为0.1THz 30THz。
~
7.根据权利要求5所述的基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，其特征在于，所述工作物质腔的外表面包裹有一热绝缘层。
8.根据权利要求5所述的基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，其特征在于，还包括频率控制系统，所述频率控制系统与所述高反射镜或部分反射镜连接，以控制所述高反射镜与部分反射镜之间的距离。
9.根据权利要求6时所述的基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，其特征在于，还包括功率控制系统，所述功率控制系统与所述第一矩形脉冲包络调制光源与第二矩形脉冲包络调制光源连接，以控制所述第一矩形脉冲包络调制光源和第二矩形脉冲包络调制光源发射的功率。
10.根据权利要求5所述的基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，其特征在于，所述激发光输入窗单向传播激发光，传播方向由工作物质腔外向腔内传播；工作物质腔上下壁的光学路径长度为所述互补矩形脉冲激发光系统输出的激发光半波长的整数倍，激发光在工作物质腔中发生共振。

说明书全文

基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹 激光器

技术领域

[0001] 本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器。

背景技术

[0002] 目前，太赫兹技术在通信、传感、遥感、安保、毒品检测、医疗、雷达等方面均有广泛的应用，近年来颇受重视。所有的太赫兹技术和应用都离不开太赫兹源。目前有基于电子技术频率上转换、真空技术自由电子器件、半导体技术量子级联器件和光学下转换技术的太赫兹源，但都存在效率极低、成本过高的问题。且大部分太赫兹源的体积较大，因而如何制造效率高、成本低、体积小的太赫兹源及太赫兹激光器成为目前急需解决的问题。

发明内容

[0003] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于互补矩形脉冲的太赫兹激光器，其输出的太赫兹激光相干性好、方向性好，其体积小、能量转换效率高，在太赫兹科学研究和技术应用领域具有广泛应用价值。

[0004] 本发明采用如下技术方案实现：基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，所述太赫兹激光器包括互补矩形脉冲激发光系统、激发光输入波导、共振激发装置、电源与工作参数显示系统；所述激发光输入波导一端连接所述互补矩形脉冲激发光系统，另一端连接所述共振激发装置，所述电源分别为所述互补矩形脉冲激发光系统与工作参数显示系统供电；
所述共振激发装置包括工作物质腔、激发光输入窗与高反射镜、部分反射镜，所述激发光输入窗一端连接所述互补矩形脉冲激发光系统，另一端连接所述工作物质腔，所述高反射镜位于所述工作物质腔的第一侧面处，所述部分反射镜位于所述工作物质腔的第二侧面处，所述高反射镜与所述部分反射镜同轴设置并构成谐振腔；所述工作物质为固体、液体、气体或等离子体；
当所述太赫兹激光器工作时，所述互补矩形脉冲激发光系统输出互补矩形脉冲激发光，所述互补矩形脉冲激发光经所述激发光输入窗进入工作物质腔，激发工作物质腔内的工作物质产生太赫兹辐射；所述太赫兹辐射通过谐振腔协同形成太赫兹激光。

[0005] 进一步地，所述互补矩形脉冲激发光系统包括中心频率为f1的第一矩形脉冲包络调制光源与中心频率为f2的第二矩形脉冲包络调制光源、第一耦合光波导与第二耦合光波导、光波合成器，所述第一矩形脉冲包络调制光源经所述第一耦合光波导、第二矩形脉冲包络调制光源经所述第二耦合光波导进入光波合成器，所述光波合成器输出互补矩形脉冲激发光经激发光输入波导进入所述工作物质腔。

[0006] 进一步地，所述第一矩形脉冲包络调制光源和第二矩形脉冲包络调制光源的输出光谱中心波长为10纳米 10微米；所述第一矩形脉冲包络调制光源和第二矩形脉冲包络调~制光源的输出光谱的中心频率之差等于太赫兹输出激光的频率。

[0007] 进一步地，所述第一矩形脉冲包络调制光源和第二矩形脉冲包络调制光源的输出光包络为互补矩形脉冲，第一矩形脉冲包络调制光源和第二矩形脉冲包络调制光源的输出光包络周期性地做0-1交替变化，且当第一矩形脉冲包络调制光源的输出光幅度为0时，第二矩形脉冲包络调制光源的输出光幅度大于0；当第一矩形脉冲包络调制光源的输出光幅度大于0时，第二矩形脉冲包络调制光源的输出光幅度为0。

[0008] 进一步地，所述工作物质腔还包括对太赫兹辐射透明的透明窗，所述透明窗位于所述工作物质腔的两侧面且位于所述高反射镜或部分反射镜的靠近所述工作物质腔的一侧；位于所述工作物质腔第一侧面的所述透明窗和高反射镜或用所述高反射镜代替，并设置于所述工作物质腔第一侧面的透明窗位置；位于所述工作物质腔第二侧面的所述透明窗与部分反射镜或用部分反射镜代替，并设置于所述工作物质第二侧面的透明窗位置。

[0009] 进一步地，所述高反射镜和部分反射镜为金属反射镜或介质反射镜；所述高反射镜对太赫兹波的反射率为90% 100%，透射率为0；所述部分反射镜对太赫兹波的反射率为~90% 99%，透射率为1% 10%；所述高反射镜和部分反射镜的工作频率为0.1THz 30THz。
~ ~ ~

[0010] 进一步地，所述工作物质腔的外表面包裹有一热绝缘层。

[0011] 进一步地，还包括频率控制系统，所述频率控制系统与所述高反射镜或部分反射镜连接，以控制所述高反射镜与部分反射镜之间的距离。

[0012] 进一步地，还包括功率控制系统，所述功率控制系统与所述第一矩形脉冲包络调制光源与第二矩形脉冲包络调制光源连接，以控制所述第一矩形脉冲包络调制光源和第二矩形脉冲包络调制光源发射的功率。

[0013] 进一步地，所述激发光输入窗单向传播激发光，传播方向由工作物质腔外向腔内传播；工作物质腔上下壁的光学路径长度为所述互补矩形脉冲激发光系统输出的激发光半波长的整数倍，激发光在工作物质腔中发生共振。

[0014] 相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供了一种基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，利用互补矩形脉冲激发光系统激发工作物质分子原子或晶格，使分子原子或晶格的振动和转动能级发生跃迁而产生自发辐射，再利用谐振腔的协同作用实现太赫兹激光输出，从而实现了高效率、小体积和低成本。与现有技术相比，本发明提供的太赫兹激光器体积小且能量转换效率高，其所形成的太赫兹激光相干性好且方向性好，具有广泛应用价值。
附图说明

[0015] 图1为本发明一实施例提供的基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器的示意图；图2为本发明一实施例提供的基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器的结构示意图；
图中：1、第一矩形脉冲包络调制光源；2、第二矩形脉冲包络调制光源；3、第一耦合光波导；4、第二耦合光波导；5、光波合成器；6、激发光输入波导；7、激发光输入窗；8、工作物质腔；9、透明窗；10、高反射镜；11、部分反射镜；12、工作物质；13、绝热层；14、频率控制系统；
15、功率控制系统；16、工作参数显示系统；17、电源；18、共振激发装置。

具体实施方式

[0016] 下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

[0017] 如图1所示，本发明提供了一种基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器，所述太赫兹激光器包括互补矩形脉冲激发光系统、激发光输入波导6、共振激发装置18、电源17与工作参数显示系统16；所述激发光输入波导6一端连接所述互补矩形脉冲激发光系统，另一端连接所述共振激发装置18。

[0018] 当所述太赫兹激光器工作时，所述互补矩形脉冲激发光系统输出互补矩形脉冲激发光，所述互补矩形脉冲激发光经所述激发光输入窗7进入工作物质腔8，激发工作物质腔8内的工作物质12产生太赫兹辐射；所述太赫兹辐射通过谐振腔协同形成太赫兹激光。激发光输入波导6为空腔波导或同轴线波导，所形成的太赫兹激光的频率在0.1MHz-30THz之间。由于工作物质分子在激发光场作用下是做受迫运动，其振动频率等于外部输入的激发光的频率，因此所用的工作物质可以是对激发光损耗比较小的固体、液体、气体或等离子体。

[0019] 由于共振激发装置18需要电源17供给能量或供电，设置电源17为其供电。此外，电源17还为太赫兹激光器中其他需要供电的部件供电。在本实施例中，电源17可以为交流或者直流电源，电压在6-380V之间。当太赫兹激光器工作时，工作参数显示系统16用于显示各个工作参数，比如输出的太赫兹激光的频率和功率、电源电压、互补矩形脉冲激发光系统功率参数等。

[0020] 所述互补矩形脉冲激发光系统包括中心频率为f1的第一矩形脉冲包络调制光源1与中心频率为f2的第二矩形脉冲包络调制光源2、第一耦合光波导3与第二耦合光波导4、光波合成器5，所述第一矩形脉冲包络调制光源1经所述第一耦合光波导3、第二矩形脉冲包络调制光源2经所述第二耦合光波导4进入光波合成器5，所述光波合成器5输出互补矩形脉冲激发光经激发光输入波导6进入所述工作物质腔8。所述第一耦合光波导3、第二耦合光波导4、激发光输入波导6均为空腔波导、介质波导或光纤。所述第一矩形脉冲包络调制光源1和第二矩形脉冲包络调制光2的输出光谱中心波长为10纳米 10微米；所述第一矩形脉冲包络~
调制光源1和第二矩形脉冲包络调制光源2的输出光谱的中心频率之差等于所述太赫兹输出激光的频率。

[0021] 所述第一矩形脉冲包络调制光源1和第二矩形脉冲包络调制光源2的输出光包络为互补矩形脉冲，第一矩形脉冲包络调制光源1和第二矩形脉冲包络调制光源2的输出光包络周期性地做0-1交替变化，且当第一矩形脉冲包络调制光源1的输出光幅度为0时，第二矩形脉冲包络调制光源2的输出光幅度大于0；当第一矩形脉冲包络调制光源1的输出光幅度大于0时，第二矩形脉冲包络调制光源2的输出光幅度为0。更进一步地，所述第一矩形脉冲包络调制光源1和第二矩形脉冲包络调制光源2为矩形脉冲包络调制的白炽灯、LED、卤素灯、弧光灯、氙灯、汞灯、日光灯、钠灯、水银蒸汽灯、碳弧灯、或激光器。

[0022] 如图2所示，上述的共振激发装置18包括工作物质腔8、工作物质12、激发光输入窗7与高反射镜10、部分反射镜11，所述激发光输入窗7一端连接所述互补矩形脉冲激发光系统，另一端连接所述工作物质腔8，所述高反射镜10位于所述工作物质腔8的第一侧面处，所述部分反射镜11位于所述工作物质腔8的第二侧面处，所述高反射镜10与所述部分反射镜
11同轴设置并构成谐振腔。

[0023] 工作物质腔8的腔内设有工作物质12，且外围设置有绝热层13，腔壁开设有激发光输入窗7，所述互补矩形脉冲激发光系统输出互补矩形脉冲激发光，所述互补矩形脉冲激发光通过激发光输入波导6连接至所述激发光输入窗7，所述激发光输入窗7单向传输激发光，传输方向由工作物质腔8外向腔内传输。也就是说，激发光只能从激发光输入波导6传播至工作物质腔8内，提高太赫兹激光器的能量转换效率。

[0024] 工作物质腔8上下壁的光学路径长度为所述互补矩形脉冲激发光系统输出的激发光半波长的整数倍，激发光在工作物质腔8中发生共振，所述工作物质12经来自所述互补矩形脉冲双频光源的激发光光激发其分子能级跃迁，产生太赫兹自发辐射。

[0025] 所述工作物质腔8还设置有对太赫兹辐射透明的透明窗9，所述透明窗9分别位于所述两侧面且位于所述高反射镜10或部分反射镜11的靠近所述工作物质腔8的一侧；位于所述工作物质腔8第一侧面的所述透明窗9和高反射镜10或用所述高反射镜10代替，并设置于所述工作物质腔8第一侧面的透明窗9位置；位于所述工作物质腔8第二侧面的所述透明窗9与部分反射镜11或用部分反射镜11代替，并设置于所述工作物质第二侧面的透明窗位置。高反射镜10和部分反射镜11的工作频率均在0.1-30THz之间，且均为金属反射镜或介质反射镜。但是，高反射镜10对太赫兹波的反射率为90% 100%，透射率为0，而部分反射镜11对~太赫兹波的反射率为90% 99%，透射率为1% 10%。因此，由于高反射镜10完全对太赫兹波不~ ~
透射，而部分反射镜11能透射出部分太赫兹波，因此共振激发装置18形成的太赫兹激光从部分反射镜11传播传输出来，即形成的太赫兹光方向性好。

[0026] 工作物质12可为有机物/或无机物，即可以为无机物也可以为有机物，还可以是有机物与无机物的混合物。作物质可以为气体或者液体，比如可以是空气、二氧化碳、氧气、氮气、氢气或二氧化硫、酮类、醛类、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、烃类混合物、乙烯、丙烯、丁烯、烯类混合物、氟里昂、饱和碳氢化合物、不饱和碳氢化合物、或共沸混合物、水晶石英、蓝宝石、高电阻率浮区硅（HRFZ-Si）、金刚石，石墨烯、 TPX（聚甲基戊烯），聚乙烯（PE），聚丙烯（PP）和聚四氟乙烯（PTFE或特氟隆）、塑料、尼龙、纸材、木材。

[0027] 本太赫兹激光器工作时，所述互补矩形脉冲激发光系统输出互补矩形脉冲激发光，所述互补矩形脉冲激发光经所述激发光输入窗7进入工作物质腔8，激发工作物质腔8内的工作物质12产生太赫兹辐射；所述太赫兹辐射通过谐振腔协同形成太赫兹激光。具体来说，工作物质12分子在矩形脉冲波形的每个周期内的前段时间受到中心频率为的第一矩形脉冲包络调制光源1的激发到能级（虚拟能级或固有能级）态（虚拟态或固有态），其中为无激发光存在时工作物质12分子所处的能级；在矩形脉冲波形的每个周期内的后段时间受到激发光第二矩形脉冲包络调制光源2的激发到能级（虚拟能级或固有能级）态（虚拟态或固有态），其中和分别为第一矩形脉冲包络调制光源1和第二矩形脉冲包络调制光源2的中心频率。不失去普适性，设>，E1> E2。在每个周期的脉冲波形从高到低的跳变过渡期间，工作物质12分子的能级发生从E1到E2的跃迁，工作物质12分子的能量发生变化，根据量子力学理论，这种跃迁会产生自发辐射。这种自发辐射的频率取决于跃迁前后能级的能量差，自发辐射的中心频率ν为其中h为普朗克常量。由此式可见，调节第一矩形脉冲包络调制光源1和第二矩形脉冲包络调制光源2的中心频率之差可以控制太赫兹输出激光的频率。

[0028] 自发辐射一般具有一个比较宽的频带，其中只有与太赫兹谐振腔共振频率一致的频率的自发辐射才会在太赫兹谐振腔中得到放大而产生太赫兹激光。随着太赫兹激光的产生，大量的分子做对应太赫兹输出激光频率的自发辐射，从而使得其它的自发辐射频率相对得到抑制，从而会提高激发光功率到太赫兹激光功率的转化效率。这是传统的依赖黑体辐射获得太赫兹波所无法做到的。

[0029] 由于分子自发辐射频率是宽带的，太赫兹输出激光的频率还要由谐振腔的共振频率决定，因此为了调节太赫兹输出激光的频率，除了调节第一矩形脉冲包络调制光源1和第二矩形脉冲包络调制光源2的中心频率差，还需要调节太赫兹反射镜之间的距离。此外，调节互补矩形脉冲双频光源的功率可以调节自发辐射的粒子数，从而可以调节自发辐射功率，进而调节太赫兹输出激光的功率。

[0030] 举个例子，取第一矩形脉冲包络调制光源1和第二矩形脉冲包络调制光源2为红外发光二极管，其输出光中心频率分别取为 =30.07925THz， =29.97925THz，其对应波长分别为 = 9.966755μm，=10μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.1THz；取 =30.17925THz， =29.97925THz，其对应波长分别为 =9.933729μm，= 10μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.2THz；取 =30.47925THz， =29.97925THz，其对应波长分别为 =9.835954μm， =10μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.5THz；取 =
30.97925THz，=29.97925THz，其对应波长分别为=9.677203μm，= 10μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为1.0THz；取 =34.97925THz， =29.97925THz，其对应波长分别为= 8.570581μm， = 10μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为5.0THz；取 =
39.97925THz，=29.97925THz，其对应波长分别为 = 7.498702μm，= 10μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为10.0THz；=49.97925THz， =29.97925THz，其对应波长分别为 = 5.998339μm， = 10μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为20.0THz；取 =
59.97925THz， =29.97925THz，其对应波长分别为 = 4.998270μm，= 10μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为30.0THz。

[0031] 再举个例子，取第一矩形脉冲包络调制光源1和第二矩形脉冲包络调制光源2为红外激光器，其输出光中心频率分别取为 =28.382311THz， = 28.282311THz，其对应波长分别为 = 10.562653μm，=10.6μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.1THz；取=28.482311THz， =28.282311THz，其对应波长分别为 =10.525568μm， = 10.6μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.2THz；取 =28.782311THz， =28.282311THz，其对应波长分别为 =10.415859μm，= 10.6μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.5THz；取 =29.282311THz， =28.282311THz，其对应波长分别为 =10.238007μm， =
10.6μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为1.0THz；取 =33.282311THz， =
28.282311THz，其对应波长分别为 = 9.007563μm，= 10.6μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为5.0THz；取 =38.282311THz， =28.282311THz，其对应波长分别为 =
7.831097μm，= 10.6μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为10.0THz； =
48.282311THz， =28.282311THz，其对应波长分别为 = 6.209158μm，= 10.6μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为20.0THz；取 =58.282311THz， =28.282311THz，其对应波长分别为 =5.143799μm，= 10.6μm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为30.0THz。

[0032] 举个例子，取第一矩形脉冲包络调制光源1红外光源和第二矩形脉冲包络调制光源2为二氧化碳激光器，其输出光中心频率分别取为 =281.859868THz， = 281.759868THz，其对应波长分别为 = 1063.622507nm，=1064nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.1THz；取 =281.759868THz， =282.259868THz，其对应波长分别为 =
1062.115212nm，= 1064nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.5THz；取 =
282.759868THz， =281.759868THz，其对应波长分别为 =1060.237090nm，= 1064nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为1.0THz；取 =286.759868THz， =281.759868THz，其对应波长分别为 =1045.447892nm，= 1064nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为5.0THz；取 =291.759868THz， =281.759868THz，其对应波长分别为 =
1027.531653nm， = 1064nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为10.0THz； =
301.759868THz， =281.759868THz，其对应波长分别为 = 993.480351nm，= 1064nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为20.0THz；取 =311.759868THz，=281.759868THz，其对应波长分别为 =961.613506nm，= 1064nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为
30.0THz。

[0033] 举个例子，取第一矩形脉冲包络调制光源1红外光源和第二矩形脉冲包络调制光源2为红外通信激光器，其输出光中心频率分别取为 =193.514516THz， = 193.414516THz，其对应波长分别为 = 1549.199026nm，=1550nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.1THz；取 =193.914516THz， =193.414516THz，其对应波长分别为=1546.003394nm， = 1550nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.5THz；取 =
194.414516THz，=193.414516THz，其对应波长分别为 =1542.02734nm，= 1550nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为1.0THz；取 =198.414516THz， =193.414516THz，其对应波长分别为 =1510.940358nm，= 1550nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为
5.0THz；取 =203.414516THz， =193.414516THz，其对应波长分别为 =1473.800915nm，= 1550nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为10.0THz； =213.414516THz， =
193.414516THz，其对应波长分别为 = 1404.742777nm，= 1550nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为20.0THz；取 =223.414516THz，=193.414516THz，其对应波长分别为=1341.866702nm，= 1550nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为30.0THz。

[0034] 再举个例子，取第一矩形脉冲包络调制光源1可见光源和第二矩形脉冲包络调制光源2为氦氖激光器，其输出光中心频率分别取为 = 552.204052THz， = 552.104052THz，其对应波长分别为 = 542.9016668nm，=543nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.1THz；取 = 552.604052THz， =552.104052THz，其对应波长分别为 =
542.5086898nm， = 543nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为0.5THz；取 =
553.104052THz， =552.104052THz，其对应波长分别为 =541.9202899nm，= 543nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为1.0THz；取 = 557.104052THz， =552.104052THz，其对应波长分别为 =538.0300074nm，= 543nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为
5.0THz；取 = 562.104052THz， =552.104052THz，其对应波长分别为 =533.2450009nm，= 543nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为10.0THz；= 572.104052THz， =
552.104052THz，其对应波长分别为 = 523.9258603nm，= 543nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为20.0THz；取 = 582.104052THz， =552.104052THz，其对应波长分别为=514.9268529nm，= 543nm，根据式（1）可得太赫兹输出激光的频率为30.0THz。

[0035] 频率控制系统14与所述高反射镜10或部分反射镜11连接，以控制所述高反射镜10与部分反射镜11之间的距离，控制高反射镜10和部分反射镜11的等效距离长度，调整太赫兹激光的频率。更具体地，频率控制系统14可以跟高反射镜10或部分反射镜11任一连接，也可以同时与所述高反射镜10、部分反射镜11连接。在本实施例中，与所述部分反射镜11连接，便于控制其与高反射镜10之间的距离。还包括功率控制系统15，所述功率控制系统15与所述第一矩形脉冲包络调制光源1与第二矩形脉冲包络调制光源2连接，调节互补矩形脉冲双频光源的功率可以调节自发辐射的粒子数，从而可以调节激发光源发射功率，也就可以调节太赫兹输出激光的功率。

[0036] 本发明所提供的太赫兹激光器，利用互补矩形脉冲激发光系统激发工作物质12分子原子或晶格，使分子原子或晶格的振动和转动能级发生跃迁而产生自发辐射，再利用谐振腔的协同作用实现太赫兹激光输出，从而实现了高效率、小体积和低成本。与现有技术相比，本发明提供的太赫兹激光器体积小且能量转换效率高，其所形成的太赫兹激光相干性好且方向性好，具有广泛应用价值。

[0037] 上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
CMOS薄膜晶体管及其制备方法、显示面板	2020-05-08	672
一种柔性基板结构及其制备方法	2020-05-08	309
用于拆卸由液体光学透明粘合剂粘合的显示模块的方法及设备	2020-05-08	615
封装结构、封装结构的制备方法和OLED显示面板	2020-05-08	12
银配线的黑化方法及使用其的显示器装置	2020-05-11	5
具有改进的耐刮擦/耐磨性和疏油性质的用于玻璃的涂层	2020-05-08	306
一种等离子体点火实验装置及方法	2020-05-08	807
刻蚀方法、工艺设备、薄膜晶体管器件及其制造方法	2020-05-08	706
一种等离子体测试参数显示装置	2020-05-08	683
一种等离子体处理固废装置的冷却水系统	2020-05-08	646

基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器

基于互补矩形脉冲双频光激发的太赫兹激光器

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：