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激光激發(fā)空氣等離子體產(chǎn)生高強(qiáng)度太赫茲波的系統(tǒng)和方法與流程

文檔序號:12173904閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種激光激發(fā)空氣等離子體產(chǎn)生高強(qiáng)度太赫茲波的系統(tǒng),其特征在于,包括:激光器、斬波器、分光鏡、光參量放大器、反射鏡、二分之一波片、第一透鏡、第二透鏡和二向色鏡,所述分光片經(jīng)由所述光參量放大器、所述反射鏡、所述第一透鏡至所述二向色鏡為第一路徑,所述分光片經(jīng)由所述二分之一波片、所述第二透鏡至所述二向色鏡為第二路徑,所述第一路徑與第二路徑光程相等,其中:

所述激光器發(fā)射波長為800nm的激光,所述斬波器對800nm的激光進(jìn)行斬波,所述分光鏡將800nm的激光分光為第一光束和第二光束,所述第一光束經(jīng)過所述光參量放大器后輸出波長為1200nm并且偏振方向與原800nm的激光垂直的信號光,該1200nm的信號光與800nm的激光為非諧波,該1200nm的信號光經(jīng)過所述反射鏡反射并經(jīng)過所述第一透鏡會聚后經(jīng)由所述二向色鏡透射出,所述二分之一波片將由所述分光鏡射出的波長為800nm的第二光束的偏振方向轉(zhuǎn)為與1200nm信號光的偏振方向一致,之后第二光束經(jīng)過所述第二透鏡會聚并經(jīng)由所述二向色鏡反射,經(jīng)由所述二向色鏡透射出的1200nm的信號光與經(jīng)由所述二向色鏡反射出的第二光束共線會聚后激發(fā)空氣中的等離子體并產(chǎn)生一太赫茲輻射源。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光激發(fā)空氣等離子體產(chǎn)生高強(qiáng)度太赫茲波的系統(tǒng),其特征在于,所述激光器為飛秒激光放大器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光激發(fā)空氣等離子體產(chǎn)生高強(qiáng)度太赫茲波的系統(tǒng),其特征在于,所述斬波器的頻率為15-20Hz。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光激發(fā)空氣等離子體產(chǎn)生高強(qiáng)度太赫茲波的系統(tǒng),其特征在于,所述第一透鏡和所述第二透鏡的材質(zhì)為石英。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光激發(fā)空氣等離子體產(chǎn)生高強(qiáng)度太赫茲波的系統(tǒng),其特征在于,所述反射鏡為金屬鏡。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光激發(fā)空氣等離子體產(chǎn)生高強(qiáng)度太赫茲波的系統(tǒng),其特征在于,還包括一太赫茲波強(qiáng)度探測子系統(tǒng),所述太赫茲波強(qiáng)度探測子系統(tǒng)包括第一離軸拋物面反射鏡、濾波片、硅片、動鏡、定鏡、第二離軸拋物面反射鏡和太赫茲波強(qiáng)度探測器,其中:

所述第一離軸拋物面反射鏡將所述太赫茲輻射源產(chǎn)生的太赫茲波會聚形成一平行光束;

所述濾波片過濾掉所述平行光束中夾雜的1200nm的信號光和800nm的激光;

一部分太赫茲波透射出所述硅片形成第一波束,另一部分太赫茲波在所述硅片表面發(fā)射形成第二波束,其中,第一波束的傳播路徑為:第一波束傳輸至所述動鏡、第一波束反射回所述硅片表面并在所述硅片表面發(fā)生反射、第一波束傳輸至所述第二離軸拋物面反射鏡并在所述第二離軸拋物面反射鏡表面發(fā)生反射以及第一波束由所述太赫茲波強(qiáng)度探測器接收,第二波束的傳播路徑為:第二波束傳輸至所述定鏡、第二波束反射回所述硅片并透射過所述硅片、第二波束傳輸至所述第二離軸拋物面反射鏡并在所述第二離軸拋物面反射鏡表面發(fā)生反射以及第二波束由所述太赫茲波強(qiáng)度探測器接收;

改變所述動鏡的位置以調(diào)節(jié)第一波束與第二波束的光程差,所述太赫茲波強(qiáng)度探測器對接收到的第一波束與第二波束進(jìn)行自相關(guān)處理以得到太赫茲輻射源的自相關(guān)圖。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光激發(fā)空氣等離子體產(chǎn)生高強(qiáng)度太赫茲波的系統(tǒng),其特征在于,所述太赫茲波強(qiáng)度探測器為熱釋電探測器或高萊探測器。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的激光激發(fā)空氣等離子體產(chǎn)生高強(qiáng)度太赫茲波的系統(tǒng),其特征在于,所述太赫茲輻射源的最高頻率為10THz。

9.一種激光激發(fā)空氣等離子體產(chǎn)生高強(qiáng)度太赫茲波的方法,其特征在于,包括以下步驟:

S1:利用一激光器發(fā)射出一波長為800nm的激光;

S2:利用一分光鏡將800nm的激光分光為第一光束和第二光束;

S3:使所述第一光束經(jīng)過一光參量放大器后輸出波長為1200nm并且偏振方向與原800nm的激光垂直的信號光;

S4:使波長為1200nm的信號光經(jīng)過一反射鏡反射后再經(jīng)由一第一透鏡會聚;

S5:使波長為800nm的第二光束通過一二分之一波片,以使其偏振方向轉(zhuǎn)為與1200nm信號光的偏振方向一致;

S6:使波長為800nm的第二光束經(jīng)過一第二透鏡會聚;

S7:經(jīng)過第一透鏡會聚的波長為1200nm的信號光經(jīng)由一二向色鏡透射,經(jīng)過第二透鏡會聚的波長為800nm的第二光束經(jīng)由該二向色鏡反射,由該二向色鏡射出的兩束光共線會聚后激發(fā)空氣中的等離子體并產(chǎn)生一太赫茲輻射源。

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