CO2激光差频GaSe晶体产生太赫兹波的数值计算.PDF

第 42 卷第 5 期 红外 与激光 工程 2013 年 5 月 Vol.42 No.5 Infrared and Laser Engineering May 2013 CO2 激光差频 GaSe 晶体产生太赫兹波 的数值计算 姜 可 1,2 ，谢冀 江 1 ，张来明 1 ，骆 聪 1,2 (1. 中国科学院长春光学精密机械 与物理研究所 激光与物质相 互作 用 国家重点实验室，吉林 长春 130033 ；2. 中国科学院大学，北京 100049) 摘 要 ： 以可调谐 CO2 激光差频非线性 GaSe 晶体为例 ，在共 线相位 匹配方式下 ，计算了 oe-e 和 oe- o 两种相位 匹配方式下的 角度调谐 特性 、有效非线性系数 、走 离角和 允许 角。结果表明：GaSe 晶体 可 产生 73.84~3 000 μm 的太赫兹波 ，且有效非线性系数 为 41~54 pm/V ；走 离角在 1.771°~10.63°之间 ；所 允许的最 大发散 角为 13.95~94.7 μm ·rad ，对入射光的方 向性要 求较 高。对于 500 μm 以上的太赫兹 波 ，两种 匹配方式除有效非线性系数 外没有大 的 区别。模拟结果对 于开展基于激光差频技术 产生 太 赫兹的研究具有重要 的指导意义 。 关键词 ： 差频 ； 太赫兹 ； CO2 激光 ； GaSe 晶体 ； 相位 匹配 中图分类号 ： O437.1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1007-2276(2013)05-1223-05 Simulation on THz radiation via difference frequency mixing of CO2 laser in GaSe crystal 1,2 1 1 1,2 Jiang Ke , Xie Jijiang , Zhang Laiming , Luo Cong (1. State Key Laboratory of Laser Interaction with Matter, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China) Abstract: The process that Q switched tunable CO2 laser pumps nonlinear GaSe crystal was studied. Based on the collinear phase match type, the phase matching angle, effective nonlinear coefficient, walk - off angle and acceptant angle were calculated. The results are as follow: THz wave between 73.84 and 3