基于参量过程产生与探测太赫兹波的研究

发布时间：2018-05-09 02:35

  本文选题：太赫兹波 + 铌酸锂　； 参考：《华中科技大学》2014年硕士论文

【摘要】：太赫兹波的独特性质使得它在成像、无损检测、环境监测、通信、安全等领域均有重要的的科学研究价值和广阔的应用前景。基于参量过程的太赫兹波产生与探测技术具有窄线宽、连续可调谐、室温运转、结构紧凑等优点，，近年来受到越来越多的关注。本论文围绕基于铌酸锂晶体中电磁耦子的受激拉曼散射开展了太赫兹波辐射源、窄带太赫兹频率测试仪、辐射源的泵浦阈值和太赫兹波探测的实验研究。主要研究内容有以下几个方面： (1)实验研究了两种不同耦合输出方式的太赫兹波辐射源：即硅棱镜耦合式太赫兹波参量振荡器(TPO)和浅表面垂直出射式TPO。分析了限制频率调谐范围的主要因素。定量考察了晶体光折变效应对太赫兹波输出效果的影响。测量了三种不同配置的浅表面垂直出射式TPO的太赫兹波输出效率、频率调谐范围。 (2)设计开发了一款适用于2THz以下频率的新型太赫兹频率测试仪用于直接测量窄带太赫兹波长。 (3)设计并搭建了铌酸锂晶体参量过程产生、探测太赫兹系统。分析了系统的噪声来源并确定了系统的主要噪声源。定量比较了晶体参量过程探测太赫兹波、高莱盒及热释电探测器的探测性能。
[Abstract]:Because of its unique properties, terahertz wave has important scientific research value and broad application prospect in imaging, nondestructive testing, environmental monitoring, communication, security and other fields. The generation and detection of terahertz waves based on parametric processes have attracted more and more attention in recent years due to their advantages of narrow linewidth, continuous tunability, room temperature operation and compact structure. Based on stimulated Raman scattering of electromagnetic coupler in lithium niobate crystal, the experimental study of terahertz wave radiation source, narrowband terahertz frequency tester, pump threshold of radiation source and detection of terahertz wave has been carried out in this paper. The main research contents are as follows: 1) two kinds of terahertz wave radiation sources with different coupling output modes are studied experimentally: the silicon prism coupled terahertz wave parametric oscillator (TPOO) and the shallow surface vertical output TPOs (TPOs). The main factors limiting the frequency tuning range are analyzed. The effect of crystal photorefractive effect on terahertz wave output was investigated quantitatively. The terahertz wave output efficiency and frequency tuning range of three kinds of shallow surface vertical outgoing TPO are measured. A new terahertz frequency tester for measuring narrowband terahertz wavelength is developed. A terahertz system is designed and constructed for the generation of lithium niobate crystal parameters. The noise sources of the system are analyzed and the main noise sources of the system are determined. The detection performance of terahertz wave, Gollet box and pyroelectric detector is compared quantitatively.
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O441.4

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本文编号：1864200