【摘 要】
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随着新技术新材料的不断发展,太赫兹（THz）波的应用越来越广泛。THz波不仅在成像,光谱分析,无损检测,通信等方面有着广泛的应用,它也逐渐出现在人们的生活中,在医学成像,食品安全检查,人体安全检测等方面的应用越来越普遍。但是一直以来,THz辐射源的转换效率不高,如何得到高功率,高频率,宽调谐,结构简单的THz辐射源成为了人们关注的焦点。本文主要提出了一种利用平板波导结构结合优化级联差频技术产生TH
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随着新技术新材料的不断发展,太赫兹（THz）波的应用越来越广泛。THz波不仅在成像,光谱分析,无损检测,通信等方面有着广泛的应用,它也逐渐出现在人们的生活中,在医学成像,食品安全检查,人体安全检测等方面的应用越来越普遍。但是一直以来,THz辐射源的转换效率不高,如何得到高功率,高频率,宽调谐,结构简单的THz辐射源成为了人们关注的焦点。本文主要提出了一种利用平板波导结构结合优化级联差频技术产生THz波的新方法,THz波的转换效率得到了大幅度提高。本文的主要研究内容如下:1.提出了一种基于优化级联差频方法在平板波导中产生THz波的新方案。通过改变波导结构调制各阶级联差频的相位失配,达到减小斯托克斯级联差频过程中的相位失配并同时增大反斯托克斯级联差频过程中的相位失配的目的,从而增强斯托克斯级联差频并同时抑制了反斯托克斯级联差频,最终高效产生THz波。经理论计算,当泵浦强度为3000 MW/cm~2时,在100 K温度下从差频光到THz波的能量转换效率超过25%。2.提出了一种利用平板波导优化级联差频产生多频THz波的新方案。首先通过两束差频光经优化级联差频产生频率为ωT1的THz波,同时产生一系列频率间隔为ωT1的级联光,然后通过m阶和（m+M）阶级联光相互作用产生频率为M倍ωT1的THz波,并通过优化平板波导结构调制各阶级联差频相位失配分布,使得从第一阶到高阶斯托克斯级联差频的相位失配逐阶满足相位匹配,最终高效产生了多频THz波。
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