[发明专利]基于单块铌酸锂晶体的高功率THz发生器

权利要求书

1.一种基于单块铌酸锂晶体的高功率THz发生器，其特征是，包括：高功率光子晶体光纤飞秒激光放大系统输出功率的极少部分激光注入泵浦光复用腔的腔长匹配控制单元；高功率光子晶体光纤飞秒激光放大系统输出功率的主要部分激光经过等强度分束器后，再经过波面倾斜器，分别垂直入射到单块铌酸锂晶体THz发射器的两个入射面；铌酸锂晶体THz发射器的形状为等腰梯形，晶体THz发生器的两个入射面即为两个等腰梯形面，而THz波的发射面为晶体的长底面；沿垂直晶体两个梯形面双向入射的两束泵浦光都满足波面倾斜的相位匹配条件；泵浦光到达晶体的发射面后，泵浦光在晶体的长底边上全内反射，出射晶体后进入泵浦光复用腔；泵浦光复用腔由单块铌酸锂晶体THz发射器和两个离轴抛物或者球面反射负色散补偿镜按照等腰三角形放置，两个离轴抛物或者球面反射负色散补偿镜共焦放置，二者的共焦点位于铌酸锂晶体THz发射器的出射面即长底面之内；两个离轴抛物或者球面反射负色散补偿镜构成的平面为泵浦光复用腔平面，且与铌酸锂晶体THz发射器的出射面垂直，由双向直接泵浦光构成的平面为泵浦光入射平面，它与泵浦光复用腔平面之间存在一个小夹角用以保证泵浦光直接入射到晶体，并经过反射后导入泵浦光复用腔；为了保证复用的剩余泵浦光与直接泵浦光满足时间上匹配，泵浦光复用腔通过复用腔的腔长调节单元调节腔长，泵浦光复用腔的腔长调节单元的指令信息来自泵浦光复用腔的腔长匹配控制单元。

2.如权利要求1所述的基于单块铌酸锂晶体的高功率THz发生器，其特征是，上述的分束器为偏振分束器。

3.如权利要求1所述的基于单块铌酸锂晶体的高功率THz发生器，其特征是，上述的波面倾斜器由800-1600线/mm的透射式光栅对、二分之一波片和柱透镜构成，入射光经波片使偏振方向与光栅刻线平行，两光栅平行放置，间距在0-10mm范围内连续可调，通过光栅对后的脉冲经过柱透镜聚焦到THz发射器。

4.如权利要求1所述的基于单块铌酸锂晶体的高功率THz发生器，其特征是，铌酸锂晶体THz发射器由单块等腰梯形的铌酸锂晶体构成，晶体z轴垂直x-y平面，梯形平面在x-y平面内；晶体THz发生器的两个两个等腰梯形面为泵浦光的入射面，而THz波的发射面为晶体的长底面；两个泵浦入射面按照满足波面倾斜条件的入射角切割，镀有对泵浦光的增透膜。

5.如权利要求1所述的基于单块铌酸锂晶体的高功率THz发生器，其特征是，上述的泵浦光复用腔的腔长匹配控制单元由快响应光电二极管、频谱分析仪和计算机构成，极少部分激光注入泵浦光复用腔的腔长匹配控制单元的快响应激光二极管，其测得的泵浦激光脉冲的重复频率作为控制单元的参考信号。

6.如权利要求1所述的基于单块铌酸锂晶体的高功率THz发生器，其特征是，上述的复用腔的腔长调节单元由长程机械导轨和微机控制的精密定位微位移平台和背向反射镜组件构成。