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差频可调谐太赫兹技术的新进展
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O441.4[理学—电磁学;理学—物理]
  • 作者机构:天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室,光电信息技术教育部重点实验室,天津300072
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CB808101,2014CB339800); 国家自然科学基金(批准号:61377041,61377047,61322502); 教育部长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT13033)资助的课题~~
中文摘要:

太赫兹技术在最近30年来得到快速发展,并在医学、生物、农业、材料、安检、通信、天文等领域得到广泛应用.从太赫兹源的频谱特性可以分为窄带(单频)太赫兹源和宽带太赫兹源.从频谱技术方面来说,相干的宽带和窄带太赫兹谱是一种互补性关系,具有各自的技术特点和应用范围.宽带太赫兹谱可以用于快速获取较宽频谱范围的分子振转谱,实现混合特征谱的快速检测或成像.窄带太赫兹源具有很好的光谱灵敏度和分辨率,适用于太赫兹抽运-探测、分子振转能级谱精细结构分辨以及太赫兹远程探测和成像.因此研制具有可调谐的高峰值功率的窄带太赫兹源是适用于探测和识别分子振转能级指纹谱的应用需求,而差频技术是获得高功率和宽调谐窄带太赫兹源最重要的技术之一.为了突出该技术的最新进展,本综述引证论文仅仅限于近5年来基于差频技术产生太赫兹波的研究进展,分为光学激光差频源和量子级联激光器差频源两大部分.对于光学激光差频源,分别对目前文献报道的各种双波长差频源和太赫兹产生用的非线性晶体进行分类介绍,并给出所采用的技术和实验结果;对于量子级联激光器差频源,分别介绍了量子级联激光器中的差频产生技术和波长调谐技术的最新进展.量子级联激光器差频太赫兹源是目前实现量子级联激光器在太赫兹波段室温运转的惟一技术,是实现小型化、窄带宽调谐和室温运转太赫兹源的新发展领域,值得关注.

英文摘要:

Terahertz technology has been developed rapidly in the past 30 years. Numerous applications in medicine, biology, agriculture, materials, security, communication and astronomy have been demonstrated. Terahertz sources can be divided into narrowband(monochromatic) source and broadband source according to their spectral characteristics.From a spectral perspective, coherent broadband and narrowband terahertz sources are mutually complementary, each having its own characteristics and scope of applications. Broadband terahertz sources can be used for quick access to the hybrid spectra of rotational and vibrational molecular fingerprints or imaging in a wider spectral range. Narrowband terahertz source with good spectral resolution and sensitivity, is suitable for pump-probe, fine structure resolution of molecular fingerprints and terahertz remote detection and imaging. Therefore, developing the tunable high peak power and narrowband terahertz sources is very important for the applications in the detection and identification of molecular fingerprints.The difference frequency generation is one of the most important techniques for obtaining widely tunable, high power and narrowband terahertz sources. In this review, the recent progress of tunable terahertz sources based on the difference frequency generation in the last five years is reviewed, including the two fields of optical laser-based difference frequency sources and quantum cascade laser-based difference frequency sources. For the former class, the experimentalresults from reports with different difference frequency sources and several typical nonlinear crystals are classified, and the corresponding experimental techniques and results are introduced. For terahertz wave generation, different optical difference frequency sources by a dual-wavelength laser, double laser, a laser and an optical parametric oscillator(OPO),the signal and idler waves of an OPO, and double OPOs are demonstrated in increasing their tunabilities. Significant progress has been made i

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876