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连续波抽运气体波导产生太赫兹激光的理论研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2014.2.2
  • 页码:020702-020702
  • 分类:O451[理学—无线电物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]山东科技大学理学院,青岛市太赫兹技术重点实验室,青岛266510
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61001018)、山东省自然科学基金(批准号:ZR2011FM009,ZR2012FM011)、山东科技大学杰出青年科学基金(批准号:2010KYJQ103)、山东省高等学校科技计划项目(批准号:J11LG20)、青岛市科技计划项目(批准号:11-2-4-4-(8)-jch)和山东科技大学科技创新基金(批准号:YCB120173)资助的课题.
  • 相关项目:高效率光学抽运太赫兹光纤激光辐射源的关键技术研究
中文摘要:

基于速率方程理论,建立了光抽运气体波导产生太赫兹(THz)激光的能量转化模型,理论分析并求解得到抽运光吸收系数、THz小信号增益系数以及THz输出功率表达式.计算结果表明,THz输出功率随工作物质气压的升高先增加后逐渐减少,随抽运功率的增加、输出镜反射率的减小而增加;最佳工作气压随抽运功率的增大而增大;激发态粒子数以及THz光子通量随波导截面径向逐渐减小,而THz小信号增益系数逐渐增加;抽运饱和、弱抽运吸收与激发态工作物质对THz激光的吸收是限制激光转化效率提高的根源;基于该模型的计算结果与相关文献中的实验数据符合较好.

英文摘要:

This paper, based on the rate equation theory, astablishes a model for optical pump waveguides to generate terahertz laser. By analyzing and solving the rate equation, the expressions of pump absorption coefficient, terahertz small-signal gain coefficient and terahertz output power are obtained. The calculation shows that the THz power increases first and reduces gradually with the increase of pressure of the working material, and it will increase with the increase of pumping power and the decrease of the output mirror refleetivity. The best working pressure increases with the rise of the pumping power. The number of particles in the excited state and the THz flux increase in the waveguide radial direction from the center, while the small-signal gain coefficient shows the opposite trend. Pump saturation, weak pump absorption and excited state terahertz absorption are the primary cause limiting the increase of the laser conversion efficiency. Results based on this model are in good agreement with the data from the relevant literature.

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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