研究目的
通过在磷化镓(GaP)晶体中利用平均激发功率超过100瓦的光学整流来展示太赫兹波的产生,为迈向瓦级超快激光泵浦太赫兹源铺平道路。
研究成果
使用紧凑型高平均功率超快振荡器,在激发功率超过100瓦的条件下实现太赫兹波产生的演示,为开发瓦级太赫兹时域光谱(THz-TDS)光源铺平了道路。当前工作旨在优化激光参数并探索其他太赫兹产生技术以提高效率。
研究不足
转换效率受到太赫兹波再吸收、泵浦光束的双光子吸收(TPA)以及磷化镓高非线性折射率导致的强自聚焦(SF)的限制。高泵浦功率下较厚晶体的损伤也是一个挑战。
1:实验设计与方法选择:
实验采用二极管泵浦的Yb:YAG锁模薄片激光器,通过GaP晶体中的光学整流效应产生太赫兹波。
2:样本选择与数据来源:
使用不同厚度(1毫米、2毫米、3毫米)的GaP晶体研究晶体厚度对太赫兹波生成效率的影响。
3:实验设备与材料清单:
自制半导体可饱和吸收镜(SESAM)、孤子锁模薄片激光器(TDL)、GaP晶体、离轴抛物面镜、商用热释电功率计(Ophir RM-9)以及快速扫描模块(APE scanDelay 15ps)。
4:实验步骤与操作流程:
将激光输出聚焦到GaP晶体上以产生太赫兹波,通过电光采样(EOS)测量太赫兹功率并表征电场。
5:数据分析方法:
分析太赫兹功率谱和时域电场以了解生成效率及限制因素。
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