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太赫兹波因其在波谱中的特殊位置,有着许多独特的性质,未来有着巨大的应用前景,性能优良的太赫兹源是实现这些应用的基础。激光差频产生太赫兹辐射具有操作简单,没有阈值,可以输出高峰值功率、相干、宽带、可调谐的太赫兹波等优点。TEA CO2激光器具有输出激光脉冲峰值功率高、谱线多和可调谐等特征,是差频产生太赫兹辐射的良好泵浦光源。经过研究比较几种非线性晶体,GaSe晶体有较大的双折射,并且在THz波段有极低的吸收系数,作为差频晶体有着巨大潜力。本文研究设计了作为差频泵浦源的双波长可调谐TEA CO2激光器,并利用其双波长激光差频产生THz辐射,以期获得高峰值功率可调谐THz波。理论方面,推导了差频公式,通过光栅参数的计算,选择了合适的光栅。通过比较分析几种非线性晶体的吸收系数和折射率,选择了GaSe作为差频晶体,并计算了GaSe晶体差频的相位匹配参数。推导了不考虑相位失配和晶体吸收时,差频产生THz辐射的能量转化效率。通过分析相位失配和晶体吸收对差频产生的THz波功率的影响,设计了晶体最佳长度。实验方面,以折叠腔TEA CO2激光器为基础,设计并实现了双波长可调谐TEA CO2激光器,波长λ2固定为10.59μm,波长λ1在10.59μm附近可调,激光器单支激光脉冲峰值功率接近MW量级。通过光栅调谐,使TEA CO2激光器两谐振腔输出的的两激光脉冲波长分别为10.25μm和10.59μm。测量了两激光脉冲的能量、脉宽、时间同步性、以及激光器输出能量随工作电压、气压变化情况,并调整了激光器输出的两脉冲激光的时间同步性。设计了在GaSe晶体中差频产生THz辐射的实验装置,精确调节光路,将两不同波长的激光合束,然后从时间同步性、偏振态、光斑和晶体阈值等方面进行了研究,开展了差频产生THz辐射的实验研究,估算了差频产生的THz辐射能量值为17.4nJ。