非线性差频论文-于红

非线性差频论文-于红

导读:本文包含了非线性差频论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:THz波,非线性光学,光学差频,有机晶体

非线性差频论文文献综述

于红[1](2013)在《基于非线性光学差频技术产生太赫兹辐射源的研究》一文中研究指出太赫兹(THz)波在光谱中所处的特殊位置,自身具有的特点以及在物理学、天文学、光谱成像、安全检测、生物科学等领域的广泛应用,使其受到越来越多的关注。其中,太赫兹(THz)源是太赫兹领域研究的基础,也是重点。THz源的研究方法主要分为电子学方法和光子学方法。基于非线性光学差频技术产生的THz波频率连续可调,线宽达到MHz量级,并且可以获得分辨率较高的THz谱。本文主要从光子学方法出发,研究基于非线性光学差频产生THz波技术,其主要内容及创新点如下:1.应用经典电磁理论,从麦克斯韦方程组出发,推导出光学差频的耦合波方程,通过求解耦合波方程,从理论上分析了DAST有机晶体的吸收系数、相干长度、晶体厚度等条件对差频过程产生THz波的影响。分析共线相位匹配条件,并进一步分析允许角度和允许线宽等参量。2.介绍DAST晶体的分子结构、制备方法以及在近红外波段和THz波段的色散特性的同时,介绍GaSe晶体的相位匹配角及允许参量,为后面设计实验利用非线性光学差频技术产生THz波提供了一定的理论依据。3.设计小型化基于光学差频技术产生THz波辐射的实验装置,主要利用KTP晶体(KTP-OPO)产生1300-1500nm的双波长,泵浦DAST有机晶体,差频产生调谐范围1.37-19.34THz的THz波,并让KTP-OPO产生的2μm附近的双波长泵浦GaSe晶体,差频产生能量为μJ量级的THz波。4.介绍MgO:LiNbO3晶体的基本性质,以及在近红外波段和THz波段的色散特性、最优光斑大小,设计最佳的MgO:LN的几何尺寸,然后建立同步泵浦参量振荡模型,在不考虑脉冲走离和群速度色散的情况下,从理论上分析腔内电场强度振幅、相位、增益方程及其物理含义,通过求解方程,进一步讨论了ps-TPO腔内稳定性的影响因素,根据理论分析,设计外腔皮秒脉冲参量振荡产生THz波(ps-TPO)实验装置。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01)

王兴武[2](2011)在《基于非线性光学晶体差频产生太赫兹波的理论研究》一文中研究指出太赫兹辐射在生物医学检测、物质识别以及空间通信等领域的优越特性渐渐引起人们的兴趣,而高质量的太赫兹源是所有研究与应用的基础。非线性差频方法产生太赫兹波具有输出线宽窄、零阈值、结构紧凑以及室温运转等优点,具有重要研究价值。差频过程的最关键组件是抽运源和非线性材料,本论文以差频输出功率表达式为切入点,分析了影响差频输出的主要因素,并着重研究了几种重要非线性晶体的差频特性,为便捷式和小型化太赫兹源的实现提供了理论依据。本论文的主要内容包括:(1)分析了影响差频转换效率和输出功率的主要因素,总结了实现相位匹配的方法,并分析了不同相位匹配方式的优缺点以及各自适用的晶体类型。(2)计算并分析了InP、CdTe和ZnTe在10.6μm附近的非共线匹配性能,研究了ZnSe共线匹配特性以及在1.064μm和10.6μm附近的非共线匹配特性,计算了CdSe在两波长处的共线匹配角度、走离角、允许角以及非临界匹配曲线等差频参数,研究了InP、CdTe和ZnSe在共线方式下的温度匹配特性,计算了DAST的匹配曲线。(3)着重研究了GaP晶体在共线方式时的匹配曲线、相位匹配带宽、温度特性以及输出功率特性,计算了GaP在近红外波长1.064μm和1.030μm附近的差频性能,并分别给出了实现宽带调谐输出的温度调谐方案,最后设计了一个在常温下搭建差频太赫兹源的实验,以产生367μm和215μm的太赫兹波。(本文来源于《华中科技大学》期刊2011-12-01)

王兴武,王可嘉,刘劲松[3](2011)在《影响非线性差频方法产生太赫兹辐射的因素分析》一文中研究指出分析了影响非线性差频太赫兹波源输出的多个因素,总结了实现相位匹配的差频方式和条件,分析了不同匹配方式的优劣,归纳出高效差频过程所需的差频晶体与抽运光源的参数特征,为高转换效率、高功率以及便捷式差频太赫兹波源的实现和优化提供了依据。(本文来源于《第十叁届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集》期刊2011-11-10)

王兵兵,黄敬国,陆金星,黄志明,沈学民[4](2011)在《基于非线性光学差频及参量效应的太赫兹源》一文中研究指出基于非线性光学技术的THz源具有其独特的性能和优点,将基于非线性光学差频原理和光学参量效应,从理论上研究并分析THz波与抽运光、闲频光及相位匹配角之间的关系,得到THz波输出的条件和范围,并设计出宽波段连续可调的THz源。以调QNd∶YAG激光器和光学参量振荡器(OPO)作为抽运源,以GaSe和MgO∶LiNbO3晶体作为差频非线性晶体,根据相位匹配理论及光学参量效应,搭建两套THz波产生系统。其中,基于光学参量效应的THz辐射源有效地产生出THz信号。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2011年05期)

王虹,李兴国[5](2010)在《FMCW雷达差频信号的非线性分析》一文中研究指出FMCW雷达具有大的时宽带宽积,可达到较高的测距精度,但由于压控振荡器等器件非线性的存在,使测距精度大大降低。通过理论分析这一非线性对用于测距的差频信号频谱的影响,结合直接采集和实测相应的差频信号,确定非线性误差的来源和频率范围。采用模拟窄带滤波,降低扰频信号干扰,并通过实验测量,验证了利用该方法可以达到提高测距精度的效果。(本文来源于《电光与控制》期刊2010年10期)

王兵兵,黄志明,陆金星,黄敬国,沈学民[6](2010)在《基于非线性光学差频及参量效应的太赫兹源设计研究》一文中研究指出太赫兹(THz)辐射源的发展是推动THz技术及其交叉学科迅速发展的关键所在,而基于非线性光学技术的THz源具有其独特的性能和优点.本文将基于非线性光学差频原理,从理论上研究并分析THz波与泵浦光,闲频光及相位匹配角之间的关系,得到THz波输出的条件和范围,设计了高功率宽波段连续可调的THz源.利用调QNd:YAG激光器和OPO振荡器,以GaSe和MgO:LiNbO3晶体作为差频非线性晶体,根据相位匹配理论及光学参量效应,搭建两套THz波产生系统.(本文来源于《中国光学学会2010年光学大会论文集》期刊2010-08-23)

张守银[7](2010)在《非线性光学差频及和频方法产生太赫兹波及延迟成像的研究》一文中研究指出太赫兹波是指频率0.1THz到10THz的电磁波,在电磁波谱中位于红外波段和微波波段之间。以前由于受到缺少产生和探测手段的限制,人们对这个波段的了解非常的有限。现在人们开始对这个特殊的空白处开始研究与探讨,但是产生太赫兹波是THz技术的关键,而非线性光学差频及和频产生太赫兹波可以在没有阈值、低成本的情况下进行,这是这种方法的优点。所以本论文主要论述了差频及和频产生太赫兹波的有关问题。本论文的主要内容和创新点如下:1.概述了THz波的主要特点和技术发展,介绍了THz波的应用前景。论述了THz波源,特别是用非线性光学效应产生THz的波源。本文还介绍了基于非线性光学效应的太赫兹波的发展及应用。2.通过分析确定出了太赫兹波光子自旋波函数。3.通过分析确定出了非线性光学差频方法的光子转化率不超过33.33%,和频光子的转化率不超过66.67%,为产生THz波提供了实验基础,并指出了光子吸收叁条规律。4.利用非线性晶体DAST差频方法产生THz波理论模型对某些结果进行了计算分析。5.论述了太赫兹波的延迟成像问题。(本文来源于《郑州大学》期刊2010-05-01)

陈亮,梁昌洪,吴边,朱诚[8](2008)在《非线性左手材料中的差频耦合》一文中研究指出基于非线性电磁理论,推导了无耗非线性左手材料中差频耦合波方程,由此方程分析了相位匹配条件下信号波与差频波的反向能量转换过程及其空间分布.发现有限厚度的非线性左手介质板能够得到比右手材料更大的信号波和差频波能量输出.因此可利用非线性左手材料制备更加小型化的微波放大器,并通过参量调节来控制材料的左、右手特性,从而实现信号波输出方向可调的小型微波放大器件.(本文来源于《西安电子科技大学学报》期刊2008年06期)

宋玥[9](2008)在《非线性光学晶体AgGaS_2/AgGaSe_2用于差频产生中红外波长》一文中研究指出光参量振荡器由于具有调谐范围宽、效率高、结构简单、工作可靠等特点,是获得宽带可调谐、高相干辐射光源和新波段激光系统的重要途径。尤其是近年来,随着一批新型优质非线性光学晶体的发明、成熟和大量应用,以及非线性光学频率变换和可调谐激光技术的飞速发展,在光参量振荡器及其应用技术这一研究领域取得了不少十分重要的突破。近年来,激光光谱技术已经成为当前探测物质结构最先进的方法,特别是应用于评价地球大气变化时,光学遥感起到重要作用。这是由于几乎所有分子在中红外波段都有很大的吸收带宽,特别是大多数有毒气体在3.3~4.2μm ,8~12μm大气窗口有明显的吸收性质。新型非线性光学晶体已经成为产生中红外射线的重要晶体,如AgGaSe_2和AgGaS_2晶体已经成为人们目前研究的热点。为了获得更宽的调谐范围,人们开始研究组合调谐技术,其中典型的是光参量振荡差频(OPO—DFG)技术。产生的中红外波段主要应用领域包括环境监测、遥感、医疗诊断和治疗、激光光谱学研究、材料处理、数据通信、光电测量、激光测距、激光雷达、红外对抗等。本文主要研究了利用Yb:YAG固体激光器泵浦LiNbO 3-OPO,在Ⅰ类相位匹配条件下获得的信号光和闲频光,在AgGaSe_2/ AgGaS_2晶体中完成差频过程(DFG),得到可连续调谐的中红外激光输出。主要的研究工作包括以下几个方面:一、广泛调研了国内外中红外光参量振荡器的研究现状和发展趋向,明确了自身研究工作的重点和发展方向。总结了组合调谐技术——光参量振荡差频技术的研究现状。二、对OPO-DFG组合调谐技术的泵浦源Yb:YAG进行研究,从Yb:YAG的晶体结构、特性出发,系统地介绍了Yb:YAG激光器的运转特性,概述了激光器的不同特性。通过建立准叁能级激光系统的理论模型,得到了稳态条件下Yb:YAG全固态激光器的输出特性。讨论了泵浦光及振荡光的空间分布变量、晶体长度和透射率对输出功率的影响。利用MATLAB程序语言,对输出输入特性进行了数值模拟计算,并对结果做出了全面分析。叁、在对非线性变频晶体的研究中,首先介绍了非线性光学晶体的光学特性,详细介绍了几种常用的中红外非线性晶体。详细讲解了单轴晶体中叁波互作用的相位匹配计算以及单轴晶体的走离角、允许角的理论推导和表达式。接着从非线性光学极化率理论出发分析了各类晶体的二阶有效非线性系数。四、根据差频过程中参量光的叁波耦合方程,对非线性晶体AgGaSe_2和AgGaS_2进行了差频光波参量理论分析。经过数值模拟计算,得到了在Ⅰ类和Ⅱ类相位匹配条件下,泵浦波长分别取不同值时差频调谐波长与调谐角度的理论曲线。由于光束的走离角、允许角限制了转换效率和差频调谐波长范围,研究内容还涉及了有效非线性系数、走离角和允许角与波长的关系,转换效率与允许角的关系,以及晶体长度在频率变换过程中产生的影响。(本文来源于《北京工业大学》期刊2008-05-01)

廖同庆,吴升[10](2008)在《利用非线性差频效应产生THz辐射波的理论研究》一文中研究指出从理论上研究了利用晶体的非线性效应在常温下产生太赫兹辐射波。推导了相位匹配的条件,并提出了相应的实验方案。利用这种方案产生太赫兹辐射波无需苛刻的环境条件,在常温下便可以连续、长时间地工作。(本文来源于《安徽理工大学学报(自然科学版)》期刊2008年01期)

非线性差频论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

太赫兹辐射在生物医学检测、物质识别以及空间通信等领域的优越特性渐渐引起人们的兴趣,而高质量的太赫兹源是所有研究与应用的基础。非线性差频方法产生太赫兹波具有输出线宽窄、零阈值、结构紧凑以及室温运转等优点,具有重要研究价值。差频过程的最关键组件是抽运源和非线性材料,本论文以差频输出功率表达式为切入点,分析了影响差频输出的主要因素,并着重研究了几种重要非线性晶体的差频特性,为便捷式和小型化太赫兹源的实现提供了理论依据。本论文的主要内容包括:(1)分析了影响差频转换效率和输出功率的主要因素,总结了实现相位匹配的方法,并分析了不同相位匹配方式的优缺点以及各自适用的晶体类型。(2)计算并分析了InP、CdTe和ZnTe在10.6μm附近的非共线匹配性能,研究了ZnSe共线匹配特性以及在1.064μm和10.6μm附近的非共线匹配特性,计算了CdSe在两波长处的共线匹配角度、走离角、允许角以及非临界匹配曲线等差频参数,研究了InP、CdTe和ZnSe在共线方式下的温度匹配特性,计算了DAST的匹配曲线。(3)着重研究了GaP晶体在共线方式时的匹配曲线、相位匹配带宽、温度特性以及输出功率特性,计算了GaP在近红外波长1.064μm和1.030μm附近的差频性能,并分别给出了实现宽带调谐输出的温度调谐方案,最后设计了一个在常温下搭建差频太赫兹源的实验,以产生367μm和215μm的太赫兹波。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

非线性差频论文参考文献

[1].于红.基于非线性光学差频技术产生太赫兹辐射源的研究[D].天津大学.2013

[2].王兴武.基于非线性光学晶体差频产生太赫兹波的理论研究[D].华中科技大学.2011

[3].王兴武,王可嘉,刘劲松.影响非线性差频方法产生太赫兹辐射的因素分析[C].第十叁届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集.2011

[4].王兵兵,黄敬国,陆金星,黄志明,沈学民.基于非线性光学差频及参量效应的太赫兹源[J].激光与光电子学进展.2011

[5].王虹,李兴国.FMCW雷达差频信号的非线性分析[J].电光与控制.2010

[6].王兵兵,黄志明,陆金星,黄敬国,沈学民.基于非线性光学差频及参量效应的太赫兹源设计研究[C].中国光学学会2010年光学大会论文集.2010

[7].张守银.非线性光学差频及和频方法产生太赫兹波及延迟成像的研究[D].郑州大学.2010

[8].陈亮,梁昌洪,吴边,朱诚.非线性左手材料中的差频耦合[J].西安电子科技大学学报.2008

[9].宋玥.非线性光学晶体AgGaS_2/AgGaSe_2用于差频产生中红外波长[D].北京工业大学.2008

[10].廖同庆,吴升.利用非线性差频效应产生THz辐射波的理论研究[J].安徽理工大学学报(自然科学版).2008

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