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光激发半导体硅片对宽带太赫兹波的调制研究 总被引:3,自引:3,他引:0
利用光泵浦-太赫兹(THz)探测(OPTP)技术,研究 了THz波在Si半导体界面间的传输行为。通过改变抽 运光密度从而改变样品表面的载流子浓度,实现对THz波透射/反射的有效调制。在外加中心 波长为800nm 的飞秒激光激发块体半导体Si片时,成功实现了对宽带THz波时域谱包括入射THz 脉冲振幅和 相位以及THz波次级反射峰抗反射的调制。光激发Si片可以获得任意载流子浓度 的Si片实现对 THz脉冲振幅的调制,调制度达到90%以上;光激发Si片能够使THz脉 冲的相位发生负延迟,随着 泵浦光密度的增加,负的相移越来越明显,随着频率的增高,负的相移也越来越明显;光激 发Si片还能够 对THz波的次级反射峰进行调制,随着泵浦光密度的改变,实现对次级反射峰的π相位以及 次级反 射峰抗反射的调制。光激发Si片对宽带THz波时域谱的调制为THz波在通信、国防安全等领域 的应用奠定了基础。 相似文献
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本文讨论了在光折变晶体中,通过特殊的背向受激二波混频产生自泵浦相位共轭波的理论,并指出散射波的频偏是由于极化光折变晶体中的光生伏打效应引起相位栅的运动而产生的。 相似文献
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研究了负载电阻对高斯光束在加偏压的光伏光折变晶体中演化特性的影响.首先基于光折变效应动力学方程,推导了加负载电阻的光伏光折变昌体的光波演化方程,并给出稳态屏蔽光伏孤子解.然后,利用数值方法进行研究.已知,给定一块光伏光折变晶体,在提供合适的外电场后,它便能够支持一种稳定的屏蔽光伏孤子.当一高斯光束与同参数下的晶体相匹配时,该光束在晶体中也能演化成屏蔽光伏明孤子.当入射光束与同参数下晶体支持的孤子波形状偏离较大时,则不能演化为稳定的明孤子波.由于外加电场的强度对高斯光束在光伏光折变晶体中的演化特性有显著的影响,则提出改变负载电阻值来调节外电场,研究对高斯光束演化特性的调节.结果表明,通过对负载电阻值的控制,可以调节高斯光束的演化特性,使在晶体中传播不稳定的高斯光束演化趋于稳定的明孤子波.(PA1) 相似文献
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理论上研究并论证了飞秒激光在非周期性极化畴反转的铌酸锂晶体(LN)中由光整流效应产生任意频率、窄带的太赫兹(THz)波辐射的可行性.为实现对THz波谱的整形,文中利用模拟退火(SA)算法设计出铌酸锂晶体的极化畴反转结构的最佳模型,由此可产生任意预置时间波形的THz辐射场.结果表明,SA算法是一种有效的通过设计晶体极化畴... 相似文献
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基于光折变两波耦合(TWC)理论,导出纯扩散机制情况下衍射再现光波和直透光波间的相位差与光折变相移的关系;把光折变晶体(PRC)作为全息干涉记录介质,基于光折变TWC机制和全息干涉技术,提出了一种可直观验证光折变相移的方法;以纯扩散情况下Ce:SBN晶体TWC为例,给出了光折变相移的直观观测实验结果。 相似文献
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为提高太赫兹(THz)波的产生效率,研究了飞秒激光与GaAs 晶体的相互作用。首先研究了块状GaAs 晶体中泵浦光与THz 波间的相位匹配,结果显示泵浦光的群折射率曲线与THz 波的折射率曲线不存在交点,表明了块状晶体结构中相位失配问题的存在;然后设计了四种不同尺寸的波导结构,根据波导理论计算了波导结构在0.1~6 THz 波段的折射率,并结合波导的吸收和色散参数分析了THz 波在晶体中的最佳传输距离。研究结果表明,GaAs 波导结构能够有效增大泵浦光与THz 波的相位匹配程度,从而提高飞秒激光与晶体耦合过程中THz 波的产生效率。研究为基于飞秒激光与GaAs晶体相互作用的高效THz 产生技术提供了理论依据。 相似文献
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研究周期极化磷化镓晶体(GaP)、砷化镓晶体(GaAs)和周期极化铌酸锂晶体(PPLN)准相位匹配级联差频产生太赫兹辐射,相较于差频过程,级联过程太赫兹辐射输出功率增大9.5倍。通过分析三波耦合方程,计算并比较晶体的波矢失配量、极化周期和太赫兹功率,结果显示,基于GaP晶体产生的太赫兹功率略大于GaAs晶体输出的功率;GaAs晶体的极化周期最小;PPLN晶体的波矢失配量和极化周期取值范围最小,而输出的太赫兹功率和转换效率最高。建立基于周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体(MgO:PPLN)准相位匹配原理的宽调谐激光系统,分析吸收因子对输出太赫兹功率的影响,计算级联差频峰值功率和转换效率。十五阶峰值功率3.72 MW,泵浦光总能量到太赫兹辐射能量的转换效率是3.72%。 相似文献
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利用QPM-OPO的调谐特性精确测定晶体的极化周期 总被引:2,自引:1,他引:1
利用准相位匹配(QPM)光学参量振荡器(OPO)的角度和温度调谐特性来精确测定晶体的极化周期。以1064.3nm Nd:YVVO4全固态激光器泵浦的周期极化LiNbO3(PPLN)-OPO为研究对象,测量、计算了3块PPLN的极化周期。通过理论温度调谐曲线与实验曲线的对比证明,此方法是一个精确测定PPLN极化周期的有效方法。 相似文献
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采用飞秒激光加工制作周期性极化铌酸锂(PPLN)。实验中利用飞秒激光加工机的高精密加工的特性,在晶体+Z面刻划出周期性条纹,条纹周期以及深宽比可调,并加均匀的高压电场,通过改变晶体表面形状来影响晶体内部电场分布。实验观察到沿飞秒激光刻划方向有明显的极化现象,以及加工参量对极化反转的影响。该方案比纳秒激光刻划精度高,影响区小,可以做到更高深宽比且保持刻槽规则的形状。直接用激光刻划,无需掩模和光刻工艺.具有较大的灵活性,作为改进制作周期性极化铌酸锂的可选方案,更适合做各种新型器件。 相似文献
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High power output quasi-continuous-wave nanosecond optical parametric generator based on periodically poled lithium niobate 总被引:1,自引:0,他引:1
LU Yang ZHANG Bai-gang XU De-gang DING Xin WANG Peng ZHANG Tie-li JI Feng YAO Jian-quan 《光电子快报》2005,1(1):10-12
We report on a high power output quasi-continuous-wave nanosecond optical parametric generator (OPG) of congruent periodically poled lithium niobate (PPLN) pumped by a 1 064 nm acousto-optically Q-switched Nd-YVO4 laser (duration. 70 ns,repetition rate:45 kHz,spatial beam quality M2〈 1,3). The OPG consists of a 38.7 mm long PPLN crystal with a domain period of 28.93 μm. With 5.43 W of average pump power the maximum average output power is 991 mW at 1 517.1 nm signal wave of the PPLN OPG. 相似文献
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Yuri Avetisyan Caihong Zhang Masayoshi Tonouchi 《Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz Waves》2012,33(10):989-998
A new scheme of optical rectification of femtosecond laser pulses in a periodically poled lithium niobate crystal, which generates high energy and linewidth tunable multicycle terahertz (THz) pulses, is analyzed. The developed simple theoretical model allows investigating the generated THz spectrum and its dependence on spot size of the pump beam. It is shown that the transformation of THz radiation from narrowband to broadband is possible by simply reducing the pump beam size. The temporal waveform and energy of the multicycle THz pulses were calculated as well. It is shown that THz energy is inversely proportional to the pump beam size r y , whereas energy spectral density is independent of r y . The efficiency of optical-to-THz energy conversion for pump pulse energy of 1?mJ is estimated to be 0.8?×?10?4. The possibility of tuning the generation frequency by changing the direction of the pump beam propagation is analyzed. 相似文献
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Kanbara H. Itoh H. Asobe M. Noguchi K. Miyazawa H. Yanagawa T. Yokohama I. 《Photonics Technology Letters, IEEE》1999,11(3):328-330
We report efficient all-optical switching by using a periodically poled titanium-diffused lithium niobate (Ti:PPLN) waveguide. The periodically domain inversion of the Ti:PPLN waveguide is achieved by electric field poling. The switching is driven by the second-order nonlinear effect of the cascading of phase-matched sum-frequency-generation and difference-frequency-generation processes. It is found that about 12% of the signal is switched by a 20-W gate power 相似文献
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从傅里叶展开三波耦合波方程出发,对准相位匹配光学参量振荡进行了初步的理论分析,同时对准相位匹配周期极化掺镁铌酸锂微结构光学参量振荡进行了实验研究。通过改变微结构周期,实现了信号光从1.45~1.72 μm的输出,最小阈值为30 μJ。在温度30 ℃,抽运功率为300 mW,最大信号光输出功率为56 mW,斜率效率达18.7%。由于掺镁铌酸锂微结构抗光损伤性能显著提高,无需在高温下进行运转,使得掺镁铌酸锂微结构光学参量振荡器在常温条件下实现连续运转成为可能。与同成份铌酸锂微结构参量振荡器相比,结构更加紧凑,易于实现小型化。 相似文献
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Yen-Chieh Huang Ker-Wei Chang Yen-Hung Chen An-Chung Chiang Tze-Chia Lin Bi-Cheng Wong 《Lightwave Technology, Journal of》2002,20(7):1165-1172
We report simultaneous frequency conversion and amplitude modulation in an optical second-harmonic generator by electrooptically controlling the relative phase between the 1064-nm fundamental and the 532-nm second-harmonic fields in a dispersion crystal section between two periodically poled lithium niobate (PPLN) sections. Theoretical derivation and experimental demonstration were carried out for two novel crystal configurations, including a linear cascaded configuration in which a 1-cm dispersion section is sandwiched between two 2-cm PPLN sections, and a folding-crystal high-efficiency configuration in which the mixing waves traverse twice in a 2-cm PPLN section through total internal reflections in a 1.5-cm dispersion section. Due to the coherence enhancement in the constructive phase between the two second-harmonic generation (SHG) fields in the two PPLN sections, we measured a 30% increase in conversion efficiency compared to a 4-cm continuous-grating PPLN under the same condition. The measured half-wave voltage for the amplitude modulation is 1.1 V /spl times/ d (/spl mu/m)/l/sub d/ (cm), where d is the separation of the electrodes and l/sub d/ is the length of the electrodes. 相似文献