一种嵌套耦合太赫兹波参量振荡器
专利汇可以提供一种嵌套耦合太赫兹波参量振荡器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种嵌套耦合太赫兹波参量 振荡器 ，包括KD*P晶体、偏振片、Nd:YAG 激光器 泵 浦模 块 、GaAs晶体和设置在GaAs晶体周围的反射镜；泵浦源由KD*P晶体、偏振片、Nd:YAG激光器泵浦模块以及第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜和第五反射镜组成，泵浦源发出的泵浦光在由第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜和第五反射镜组成的 谐振腔 内谐振放大。在光学参量过程中，腔内的Stokes光和pump光可以循环使用，有效提高pump光利用效率；四束THz波垂直于GaAs晶体出射，不需要任何耦合输出装置，有效减小太赫兹波输出损耗。，下面是一种嵌套耦合太赫兹波参量振荡器专利的具体信息内容。
1.一种嵌套耦合太赫兹波参量振荡器，其特征在于：包括KD*P晶体（1）、偏振片（2）、Nd:
YAG激光器泵浦模块（3）、GaAs晶体（10）和设置在GaAs晶体（10）周围的反射镜；
泵浦源由KD*P晶体（1）、偏振片（2）、Nd:YAG激光器泵浦模块（3）以及第一反射镜（5）、第二反射镜（6）、第三反射镜（7）、第四反射镜（8）和第五反射镜（9）组成，泵浦源发出的泵浦光（4）在由第一反射镜（5）、第二反射镜（6）、第三反射镜（7）、第四反射镜（8）和第五反射镜（9）组成的谐振腔内谐振放大；
在X轴方向上往返振荡的泵浦光（4）入射GaAs晶体（10），经光学参量效应产生四束
Stokes光和四束太赫兹波，四束Stokes光分别为第一Stokes光（11）、第二Stokes光（12）、第三Stokes光（13）和第四Stokes光（14），四束太赫兹波分别为第一太赫兹波（27）、第二太赫兹波（28）、第三太赫兹波（29）和第四太赫兹波（30）；
第一Stokes光（11）经第六反射镜（15）和第九反射镜（18）反射后与第二Stokes光（12）合为一束Stokes光，再经第七反射镜（16）和第八反射镜（17）反射后与第一Stokes光（11）重合，形成一个闭合环形腔；在这个环形腔中，第一Stokes光（11）和第二Stokes光（12）经光学参量效应放大了第一太赫兹波（27）和第四太赫兹波（30）；
第四Stokes光（14）经第九反射镜（18）和第六反射镜（15）反射后与第三Stokes光（13）合为一束Stokes光，再经第八反射镜（17）和第七反射镜（16）反射后与第四Stokes光（14）重合，形成一个闭合环形腔；在这个环形腔中，第三Stokes光（13）和第四Stokes光（14）经光学参量效应放大了第二太赫兹波（28）和第三太赫兹波（29）；
在Y轴方向上往返振荡的泵浦光（4）入射GaAs晶体（10），经光学参量效应产生四束
Stokes光和四束太赫兹波，四束Stokes光分别为第五Stokes光（19）、第六Stokes光（20）、第七Stokes光（21）和第八Stokes光（22），四束太赫兹波分别为第一太赫兹波（27）、第二太赫兹波（28）、第三太赫兹波（29）和第四太赫兹波（30）；
第五Stokes光（19）经第十反射镜（23）和第十一反射镜（24）反射后与第八Stokes光（22）合为一束Stokes光，再经第十三反射镜（26）和第十二反射镜（25）反射后与第五Stokes光（19）重合，形成一个闭合环形腔；在这个环形腔中，第五Stokes光（19）和第八Stokes光（22）经光学参量效应放大了第二太赫兹波（28）和第四太赫兹波（30）；
第六Stokes光（20）经第十一反射镜（24）和第十反射镜（23）反射后与第七Stokes光（21）合为一束Stokes光，再经第十二反射镜（25）和第十三反射镜（26）反射后与第六Stokes光（20）重合，形成一个闭合环形腔；在这个环形腔中，第六Stokes光（20）和第七Stokes光（21）经光学参量效应放大了第三太赫兹波（29）和第一太赫兹波（27）；
第一太赫兹波（27）、第二太赫兹波（28）、第三太赫兹波（29）和第四太赫兹波（30）垂直于GaAs晶体（10）的表面出射；
光束传播的平面为X轴和Y轴所确定的平面，Z轴垂直于光束传播的平面，X轴与Nd:YAG
激光器泵浦模块（3）出射的泵浦光的方向平行。
2.根据权利要求1所述的嵌套耦合太赫兹波参量振荡器，其特征在于：所述第一反射镜（5）、第二反射镜（6）、第三反射镜（7）、第四反射镜（8）、第五反射镜（9）、第六反射镜（15）、第七反射镜（16）、第八反射镜（17）、第九反射镜（18）、第十反射镜（23）、第十一反射镜（24）、第十二反射镜（25）、第十三反射镜（26）均为平面镜。
3.根据权利要求1所述的嵌套耦合太赫兹波参量振荡器，其特征在于：所述第一反射镜（5）、第二反射镜（6）、第三反射镜（7）、第四反射镜（8）对泵浦光（4）全反射，第五反射镜（9）对泵浦光（4）部分透射，第六反射镜（15）、第七反射镜（16）、第八反射镜（17）、第九反射镜（18）、第十反射镜（23）、第十一反射镜（24）、第十二反射镜（25）、第十三反射镜（26）对波长范围在1064-1100nm的光全反射。
4.根据权利要求1所述的嵌套耦合太赫兹波参量振荡器，其特征在于：所述第六反射镜（15）、第七反射镜（16）、第八反射镜（17）、第九反射镜（18）、第十反射镜（23）、第十一反射镜（24）、第十二反射镜（25）、第十三反射镜（26）的角度可调。
5.根据权利要求1所述的嵌套耦合太赫兹波参量振荡器，其特征在于：所述GaAs晶体
（10）在X-Y平面为正八边形，泵浦光（4）在X轴方向和Y轴方向上均垂直入射GaAs晶体（10）。
6.根据权利要求5所述的嵌套耦合太赫兹波参量振荡器，其特征在于：所述GaAs晶体
（10）的边长为2cm，GaAs晶体（10）在Z轴方向的厚度为1cm。
7.根据权利要求1所述的嵌套耦合太赫兹波参量振荡器，其特征在于：所述第一Stokes光（11）、第二Stokes光（12）、第三Stokes光（13）、第四Stokes光（14）、第五Stokes光（19）、第六Stokes光（20）、第七Stokes光（21）和第八Stokes光（22）的波长均相等，第一太赫兹波（27）、第二太赫兹波（28）、第三太赫兹波（29）和第四太赫兹波（30）的频率均相等。
8.根据权利要求7所述的嵌套耦合太赫兹波参量振荡器，其特征在于：所述第一Stokes光（11）、第二Stokes光（12）、第三Stokes光（13）、第四Stokes光（14）、第五Stokes光（19）、第六Stokes光（20）、第七Stokes光（21）和第八Stokes光（22）的波长均为1094nm，第一太赫兹波（27）、第二太赫兹波（28）、第三太赫兹波（29）和第四太赫兹波（30）的频率均为7.7THz。
一种嵌套耦合太赫兹波参量振荡器
技术领域
背景技术
发明内容
泵浦源由KD*P晶体、偏振片、Nd:YAG激光器泵浦模块以及第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜和第五反射镜组成，泵浦源发出的泵浦光在由第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜和第五反射镜组成的谐振腔内谐振放大；
在X轴方向上往返振荡的泵浦光入射GaAs晶体，经光学参量效应产生四束Stokes光和四束太赫兹波，四束Stokes光分别为第一Stokes光、第二Stokes光、第三Stokes光和第四Stokes光，四束太赫兹波分别为第一太赫兹波、第二太赫兹波、第三太赫兹波和第四太赫兹波；
第一Stokes光经第六反射镜和第九反射镜反射后与第二Stokes光合为一束Stokes光，再经第七反射镜和第八反射镜反射后与第一Stokes光重合，形成一个闭合环形腔；在这个环形腔中，第一Stokes光和第二Stokes光经光学参量效应放大了第一太赫兹波和第四太赫兹波；
第四Stokes光经第九反射镜和第六反射镜反射后与第三Stokes光合为一束Stokes光，再经第八反射镜和第七反射镜反射后与第四Stokes光重合，形成一个闭合环形腔；在这个环形腔中，第三Stokes光和第四Stokes光经光学参量效应放大了第二太赫兹波和第三太赫兹波；
在Y轴方向上往返振荡的泵浦光入射GaAs晶体，经光学参量效应产生四束Stokes光和四束太赫兹波，四束Stokes光分别为第五Stokes光、第六Stokes光、第七Stokes光和第八Stokes光，四束太赫兹波分别为第一太赫兹波、第二太赫兹波、第三太赫兹波和第四太赫兹波；
第五Stokes光经第十反射镜和第十一反射镜反射后与第八Stokes光合为一束Stokes光，再经第十三反射镜和第十二反射镜反射后与第五Stokes光重合，形成一个闭合环形腔；
在这个环形腔中，第五Stokes光和第八Stokes光经光学参量效应放大了第二太赫兹波和第四太赫兹波；
第六Stokes光经第十一反射镜和第十反射镜反射后与第七Stokes光合为一束Stokes光，再经第十二反射镜和第十三反射镜反射后与第六Stokes光重合，形成一个闭合环形腔；
在这个环形腔中，第六Stokes光和第七Stokes光经光学参量效应放大了第三太赫兹波和第一太赫兹波；
第一太赫兹波、第二太赫兹波、第三太赫兹波和第四太赫兹波垂直于GaAs晶体的表面出射；
光束传播的平面为X轴和Y轴所确定的平面，Z轴垂直于光束传播的平面，X轴与Nd:YAG激光器泵浦模块出射的泵浦光的方向平行。
（2）一束泵浦光可以产生四束太赫兹波，光学转换效率有效增加；
（3）在光学参量过程中，腔内的Stokes光和pump光可以循环使用，有效提高pump光利用效率；
（4）四束THz波垂直于GaAs晶体出射，不需要任何耦合输出装置，有效减小太赫兹波输出损耗。
附图说明
具体实施方式
6、第三反射镜7、第四反射镜8和第五反射镜9组成，泵浦源发出的泵浦光4在由第一反射镜
5、第二反射镜6、第三反射镜7、第四反射镜8和第五反射镜9组成的谐振腔内谐振放大；本实施例采用的泵浦源为Nd:YAG脉冲激光器，波长为1064nm，脉冲宽度为20ns，重复频率为
20Hz，光束直径为6mm，功率密度为10MW/cm2。
第四Stokes光14经第九反射镜18和第六反射镜15反射后与第三Stokes光13合为一束Stokes光，再经第八反射镜17和第七反射镜16反射后与第四Stokes光14重合，形成一个闭合环形腔；在这个环形腔中，第三Stokes光13和第四Stokes光14经光学参量效应放大了第二太赫兹波28和第三太赫兹波29；
在Y轴方向上往返振荡的泵浦光4入射GaAs晶体10，经光学参量效应产生四束Stokes光和四束太赫兹波，四束Stokes光分别为第五Stokes光19、第六Stokes光20、第七Stokes光21和第八Stokes光22，四束太赫兹波分别为第一太赫兹波27、第二太赫兹波28、第三太赫兹波
29和第四太赫兹波30；
第五Stokes光19经第十反射镜23和第十一反射镜24反射后与第八Stokes光22合为一束Stokes光，再经第十三反射镜26和第十二反射镜25反射后与第五Stokes光19重合，形成一个闭合环形腔；在这个环形腔中，第五Stokes光19和第八Stokes光22经光学参量效应放大了第二太赫兹波28和第四太赫兹波30；
第六Stokes光20经第十一反射镜24和第十反射镜23反射后与第七Stokes光21合为一束Stokes光，再经第十二反射镜25和第十三反射镜26反射后与第六Stokes光20重合，形成一个闭合环形腔；在这个环形腔中，第六Stokes光20和第七Stokes光21经光学参量效应放大了第三太赫兹波29和第一太赫兹波27；
第一太赫兹波27、第二太赫兹波28、第三太赫兹波29和第四太赫兹波30垂直于GaAs晶体10的表面出射；
光束传播的平面为X轴和Y轴所确定的平面，Z轴垂直于光束传播的平面，X轴与Nd:YAG激光器泵浦模块3出射的泵浦光的方向平行，且泵浦源出射的朝向第一反射镜5的泵浦光的方向为X轴负向，且从GaAs晶体10表面出射的第二太赫兹波28的方向与Y轴正向的夹角为锐角。
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