光学学报, 2020, 40 (4): 0404001, 网络出版: 2020-02-11   

基于DAST晶体差频的可调谐THz辐射源 下载: 519次

Tunable THz Radiation Source Based on DAST Crystal via Difference Frequency Generation
徐德刚 1,2,3朱先立 1,2,3王与烨 1,2,3,*李吉宁 1,2,3贺奕焮 1,2,3庞子博 4程红娟 4姚建铨 1,2,3
作者单位
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 天津大学激光与光电子研究所, 天津 300072
3 天津大学光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
4 中国电子科技集团公司第四十六研究所, 天津 300220
摘要
基于自发成核法自行生长的4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯酸盐(DAST)晶体,可实现宽带可调谐THz辐射输出。实验探究饱和生长溶液质量浓度对晶体生长形态和光学质量的影响,并结合晶体的拉曼光谱,对其生色团振动和转动特性进行分析。采用波长为1.3~1.5 μm的高能量、可调谐双波长的激光为泵浦光,基于0类相位匹配外腔差频和电控振镜快速扫描技术,实现了0.1~20.0 THz的宽带THz辐射输出。在18.9 THz处,每个脉冲最大输出能量为3.59 μJ,转换效率为2.39×10 -4。基于宽带THz输出谱可知,DAST晶体对THz波的吸收主要是因为晶格振动引起的。
Abstract
A 4-dimethylamino-N''-meth-yl-4''-stilbazolium tosylate (DAST) crystal grown by spontaneous nucleation method can realize a tunable broadband THz radiation source. Effects of mass concentration of saturated growth solution on the crystal growth morphology and optical quality are investigated, and the vibration and rotation characteristics of the chromophore are analyzed by the Raman spectrum of the crystal. Using the high-energy and tunable dual-wavelength laser within the wavelength range of 1.3--1.5 μm as a pump source, the broadband THz radiation output in the range of 0.1--20.0 THz is achieved by the 0-phase matching external-cavity different frequency and galvano-optical fast scanning technology. The maximum output energy of each pulse is 3.59 μJ at 18.9 THz, and the energy conversion efficiency is 2.39×10 -4. Based on the broadband THz output spectrum, it is found that the absorption of THz wave by the DAST crystal is mainly caused by lattice vibration.

徐德刚, 朱先立, 王与烨, 李吉宁, 贺奕焮, 庞子博, 程红娟, 姚建铨. 基于DAST晶体差频的可调谐THz辐射源[J]. 光学学报, 2020, 40(4): 0404001. Xu Degang, Zhu Xianli, Wang Yuye, Li Jining, He Yixin, Pang Zibo, Cheng Hongjuan, Yao Jianquan. Tunable THz Radiation Source Based on DAST Crystal via Difference Frequency Generation[J]. Acta Optica Sinica, 2020, 40(4): 0404001.

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