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1、第33卷第10期中国激光Vol.33,No.102006年10月CHINESEJOURNALOFLASERSOctober,2006文章编号:0258-7025(2006)10-1349-11基于光学方法的太赫兹辐射源孙博,姚建铨(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,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300072)摘要太赫兹波技术在物理、化学、生命科学等基础研究学科,以及医学成像、安全检查、产品检测、空间通信、武器制导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
2、光学方法产生太赫兹辐射的几种常用方法,着重叙述了利用非线性光学差频技术和基于横向晶格振动光学模受激电磁耦子散射过程的太赫兹参量振荡技术工作原理,以及目前的研究状况,并对这两种方法产生太赫兹波辐射源未来的发展方向进行了展望。关键词非线性光学;太赫兹辐射;太赫兹波的产生;非线性光学差频;相位匹配;太赫兹波参量振荡器;电磁耦子中图分类号O441.4文献标识码AGenerationofTerahertzWaveBasedonOpticalMethodsSUNBo,YAOJian-quan(KeyLaboratoryofOpto-ElectricIn
3、formationScienceandTechnology,MinistryofEducation,InstituteofLaserandOptoelectronics,CollegeofPrecisionInstrumentandOpto-ElectronicsEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)AbstractTheterahertz(THz)techniquehasattractedmuchattentionfromavarietyofapplicationsinfundament
4、alandappliedresearchfield,suchasphysics,chemistry,lifesciences,medicalimaging,safetyinspection,radioastronomy,moderncommunication,weaponguidanceandsoon.THzradiationsourceisacrucialpartofTHztechniquessystem.SometypicaltechniquesofthegenerationofTHzradiationbasedontheopticalmethod
5、s,especiallythenonlinearopticalprocesssuchasdifferencefrequencygeneration(DFG)andTHzparametricgeneration(TPG)basedonstimulatedpolaritonscatteringprocess,arebrieflyintroducedandreviewed.ThefutureofthesetwokindsofTHzgenerationmethodsisalsoforecast.Keywordsnonlinearoptics;terahert
6、zradiation;terahertzgeneration;nonlineardifferencefrequencygeneration;phasematching;terahertz-waveparametricoscillator;polariton1引言生和探测技术与十分成熟的微波、光学技术相比仍然十分落后,苦于未能找到具有高能量、高效率、低太赫兹波(THzWave),是指频率在0.1~造价、且能在室温下稳定运转的太赫兹波辐射源,所1210THz范围内的电磁波(1THz=10Hz),其波段以在上世纪80年代中期以前,人们对这个频段的电位
7、于电磁波谱中毫米波和远红外光之间(30m~磁波特性知之甚少,形成了远红外线和毫米波之间3mm,亦称为亚毫米波),是光子学技术与电子学技[1,2]所谓的太赫兹空隙(THzGap),如图1所示。术、宏观与微观的过渡区域。虽然早在上世纪20年由于物质在太赫兹波频段的发射、反射和透射代就有人对太赫兹辐射产生了浓厚的兴趣,但其产光谱中包含有丰富的物理和化学信息,并且太赫兹收稿日期:2006-03-31;收到修改稿日期:2006-05-15基金项目:国家自然科学基金(10474071)和高等学校博士学科点专项科研基金(20040056010)资助项目
8、。作者简介:孙博(1979),男,河北邢台市人,天津大学精密仪器与光电子工程学院物理电
