[发明专利]差频太赫兹脉冲整形方法及其整形系统

权利要求书

1.一种差频太赫兹脉冲整形方法，其特征在于，步骤如下：

第一步：将飞秒激光器产生的超短激光脉冲经过一光栅衍射和透镜汇聚后， 在透镜的后焦面上用可编程控制空间光调制器对光场进行振幅和相位调制，实 现激光脉冲波形的可编程控制；再经过另一透镜和光栅反向变换后合成新的时 域激光脉冲序列；

第二步：将两列经过第一步整形的相同激光脉冲序列通过λ/2波片调整为偏 振方向相互垂直，再通过一个起偏分束器合成一列汇聚到非线性晶体上，然后 在非线性晶体中叠加，经过差频产生太赫兹波；

第三步：利用激光脉冲整形装置中的调制器调整入射激光脉冲的波形，利 用λ/2波片调整入射激光脉冲的偏振方向，通过控制两列偏振方向互相垂直的激 光脉冲的波形和相位，来控制所产生太赫兹脉冲的波形和电场极化方向，并对 所产生太赫兹辐射的波形和偏振方向进行检测。

2.一种差频太赫兹脉冲整形系统，其特征在于，它是由以下元器件组成： 飞秒激光器、起偏分束器、激光脉冲时空变换整形装置、λ/2波片、全反镜、半 透半反镜、非线性晶体、THz探测装置和锁相放大器，上述元器件的光路传输关 系是：从飞秒激光器中出射的激光脉冲经过一个起偏分束器分成偏振的两列激 光，一列作为泵浦光，一列作为探测光；泵浦光再经过一个起偏分束器分成两 列，这两列激光分别经过各自激光脉冲时空变换整形装置进行整形，将经过整 形后的两列激光脉冲分别通过λ/2波片调整为偏振方向相互垂直；两列整形偏振 方向垂直的激光再通过一个起偏分束器合成一列，会聚到非线性晶体中，通过 差频效应产生太赫兹脉冲；探测光经过一个电控位移台实现时间延迟，入射到 THz探测系统中探测太赫兹脉冲的波形；

所述的激光脉冲时空变换整形装置构造是：它包括两个相同的光栅、两个 相同的透镜和一个可编程控制空间光调制器五个元器件，这五个元器件排放位 置是：第一光栅、第一透镜、可编程控制空间光调制器、第二透镜和第二光栅， 每个元器件之间的间距都等于透镜的焦距f。