循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器制造技术

本发明专利技术提供了一种循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器，其包括激光器、第一环行器、光束分离器、基于多普勒频率调制器移频的循环移频环节、第一光束合成器、光隔离器、非线性元件和太赫兹滤波片，所述激光器输出的光经过第一环行器后被光束分离器分为第一路和第二路，第一路为参考光，第二路输入到所述循环移频环节后产生循环移频光，第一光束合成器将所述参考光和循环移频光合束后经光隔离器在非线性元件中进行差频，然后经过太赫兹滤波片滤波辐射出相干太赫兹波。本发明专利技术提供的装置体积小，光学元件少因而易集成，调谐范围大，调谐效率高，太赫兹产生效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种差频方式产生的宽带调谐太赫兹波装置，尤其涉及一种基于多普勒频率调制器移频、循环移频和差频原理的宽带调谐太赫兹波光源。
技术介绍
太赫兹(THz，ITHz = IO12Hz)波是指工作频率处于0. 1 IOTHz范围内的电磁波。 太赫兹波之所以能引起科学工作者浓厚的研究兴趣，并不是因为它神秘而鲜为人知的电磁辐射，更主要是因为它具有很多独特的性质，正是这些独特的性质赋予了太赫兹科学广泛的应用前景。太赫兹波的独特的性质主要表现在透视性、安全性、光谱分辨本领。太赫兹辐射对很多介电材料和非极性的液体有良好的穿透性，因此可以对非透明物体进行透视成像，另外由于太赫兹的波长大于空气中悬浮烟雾颗粒的尺度，瑞利散射损耗极小，所以能较好地穿透烟尘和浓雾，是火灾救护或风尘环境监测中成像的理想光源。相比X射线具有千电子伏的光子能量，太赫兹辐射的光子能量只有毫电子伏，该能量比各种化学键的键能都低，所以不会发生电离反应，即不会破坏化合物分子结构，因此可以应用到安检和生物检测等场所，这是太赫兹的安全性的体现，大量的分子，尤其是有机分子的振动和转动的跃迁谱，均处于太赫兹频谱范围内，因而可以利用光谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器，其特征在于：其包括激光器（１）、第一环行器、光束分离器（３）、基于多普勒频率调制器移频的循环移频环节（４）、第一光束合成器、光隔离器（６）及非线性元件（７）和太赫兹滤波片（８），所述激光器（１）输出的光经过第一环行器后被光束分离器（３）分为第一路和第二路，第一路为参考光，第二路输入到所述循环移频环节（４）后产生循环移频光，第一光束合成器将所述参考光和循环移频光合束后经光隔离器（６）在非线性元件（７）中进行差频，然后经过太赫兹滤波片（８）滤波辐射出相干太赫兹波。

【技术特征摘要】
1.一种循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器，其特征在于其包括激光器(1)、第一环行器、光束分离器(3)、基于多普勒频率调制器移频的循环移频环节 G)、第一光束合成器、光隔离器(6)及非线性元件(7)和太赫兹滤波片(8)，所述激光器 (1)输出的光经过第一环行器后被光束分离器C3)分为第一路和第二路，第一路为参考光， 第二路输入到所述循环移频环节(4)后产生循环移频光，第一光束合成器将所述参考光和循环移频光合束后经光隔离器(6)在非线性元件(7)中进行差频，然后经过太赫兹滤波片 (8)滤波辐射出相干太赫兹波。2.按照权利要求1所述的循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器，其特征在于所述激光器(1)为工作波长在600nm-2000nm波段内的半导体激光器、气体激光器、固体激光器或光纤激光器。3.按照权利要求1所述的循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器，其特征在于所述第一环行器为三端口环行器，其第一端口连接激光器(1)，第二端口连接光分束器(3)，第三端口连接吸收负载，所述吸收负载吸收光分束器(3)的反射光。4.按照权利要求1所述的循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器， 其特征在于所述非线性元件(7)为非线性材料和线性材料交替排列的周期结构，或由非线性材料和线性材料交替排列构成的光学超晶格结构，或由非线性材料和线性材料交替排列构成的慢变周期结构，或由非线性材料和线性材料排列构成的斐波纳契(Fibonacci)结构，它满足系统的太赫兹输出波频率调谐范围所对应的非线性差频过程所要求的相位匹配条件范围。5.按照权利要求1所述的循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器， 其特征在于所述太赫兹滤波片(8)为太赫兹带通透射式滤波器或太赫兹带阻反射式滤波器；对于带通透射式滤波器，透射波输出为太赫兹波，其它波长的波会被该滤波器反射；对于带阻反射式滤波器，反射波输出为太赫兹波，其它波长的波会透过该滤波器。6.按照权利要求1所述的循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器，其特征在于所述基于多普勒频率调制器移频的循环移频环节的闭环增益系数的最佳值为1，次佳值为1以外的其它正整数值，再次佳值为1以外的其它正整数的倒数值。7.按照权利要求1所述的循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器，其特征在于所述光分束器(3)的分光比最佳值为1，次佳值为1以外的其它正整数的倒数值，再次佳值为1以外的其它正整数值，所述光分束器(3)的分光比为参考光功率除以基于多普勒频率调制器移频的循环移频环节的输入光功率。8.按照权利要求1所述的循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器， 其特征在于所述基于多普勒频率调制器移频的循环移频环节(4)包括第二光束合成器、 多普勒频率调制器(42)、平面反光镜(43)、第二环行器、第一反馈式布喇格光栅(45)、可调谐滤波器(46)、光放大器07)和光幅度衰减器(48)，所述光放大器07)和光幅度衰减器 (48)组成增益可调的光放大器。9.按照权利要求8所述的循环多普勒移频非线性差频式宽带调谐太赫兹波发生器，其特征在于所述多普勒频率调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳征标，祁春超，
申请(专利权)人：深圳大学，欧阳征标，
类型：发明
国别省市：94