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第1章 概述1

1.1 太赫兹波1

1.2 太赫兹辐射特性3

1.2.1 极性分子指纹识别性3

1.2.2 非极性分子透视性3

1.2.3 人体的安全性3

1.2.4 频带与波长双优势性3

1.3 太赫兹技术应用4

1.3.1 太赫兹天文探测4

1.3.2 太赫兹遥感4

1.3.3 太赫兹成像6

1.3.4 太赫兹光谱7

1.3.5 太赫兹通信7

1.3.6 太赫兹雷达8

1.4 国内外研究发展状况8

1.5 太赫兹的产生10

1.5.1 光学产生方法11

1.5.2 电子学产生方法18

1.6 太赫兹探测技术20

1.6.1 直接探测21

1.6.2 外差探测24

1.7 太赫兹产生和探测方法比较27

参考文献28

第2章 非线性光学差频及参量产生理论33

2.1 非线性差频的三波耦合方程33

2.1.1 介质中的非线性波动方程34

2.1.2 太赫兹差频辐射的耦合波方程35

2.1.3 太赫兹差频辐射功率及Manley-Rowe关系36

2.2 相位匹配38

2.2.1 双折射效应相位匹配39

2.2.2 准相位匹配41

2.2.3 非共线相位匹配43

2.2.4 部分各向同性晶体共线相位匹配43

2.3 太赫兹参量产生作用原理44

参考文献47

第3章 掺镁铌酸锂晶体太赫兹参量产生源49

3.1 太赫兹参量源研究背景49

3.2 铌酸锂晶体光学性质51

3.3 铌酸锂晶体参量辐射产生原理52

3.4 铌酸锂晶体参量辐射产生数值计算53

3.5 掺镁铌酸锂晶体太赫兹参量产生源实验研究56

3.5.1 太赫兹参量产生源实验配置56

3.5.2 太赫兹参量产生实验结果与分析58

参考文献60

第4章 各向同性晶体太赫兹共线差频源62

4.1 各向同性半导体共线差频理论分析62

4.2 各向同性晶体室温共线太赫兹共线差频实验63

4.2.1 差频泵浦源介绍63

4.2.2 各向同性晶体太赫兹共线差频实验光路图65

4.3 基于碲化镉晶体室温太赫兹共线差频研究66

4.3.1 碲化镉晶体太赫兹共线差频辐射理论分析66

4.3.2 碲化镉晶体太赫兹共线差频辐射实验结果及分析68

4.4 基于磷化镓晶体室温共线太赫兹差频实验研究69

4.4.1 本征磷化镓晶体太赫兹共线差频辐射理论分析69

4.4.2 磷化镓晶体太赫兹共线差频辐射实验结果及分析71

4.5 基于n型磷化镓晶体变温共线太赫兹差频实验72

4.5.1 n型磷化镓晶体变温太赫兹共线差频实验光学系统72

4.5.2 n型磷化镓晶体变温太赫兹共线差频实验结果及分析72

参考文献75

第5章 相位失配与材料吸收对太赫兹差频功率的影响77

5.1 实验模型78

5.2 相位匹配且无晶体吸收条件下的情形78

5.3 相位匹配但有晶体吸收条件下的情形79

5.4 相位失配但无晶体吸收条件下的情形81

5.5 相位失配并有晶体吸收条件下的情形84

参考文献86

第6章 硒化镓及掺硫硒化镓晶体太赫兹差频源88

6.1 硒化镓及掺杂晶体光学性质89

6.1.1 硒化镓晶体性质89

6.1.2 掺硫硒化镓晶体性质91

6.2 硒化镓差频产生中红外的实验研究95

6.2.1 差频参数理论分析95

6.2.2 差频实验结果98

6.3 硒化镓差频产生太赫兹波的实验研究102

6.3.1 实验配置102

6.3.2 实验结果与分析105

6.4 掺硫硒化镓晶体太赫兹共线差频实验研究111

6.4.1 掺硫硒化镓晶体差频理论分析111

6.4.2 掺硫硒化镓晶体太赫兹共线差频实验112

6.4.3 太赫兹共线差频实验结果及分析113

6.5 太赫兹传输特性研究116

6.5.1 太赫兹差频源远距离探测116

6.5.2 太赫兹目标特性研究119

6.6 基于外部级联二次差频提高太赫兹波转换效率的分析120

参考文献123

第7章 多种其他晶体太赫兹差频特性126

7.1 材料基本特性126

7.1.1 ZnGeP2晶体126

7.1.2 CdSe晶体127

7.1.3 AgGaS2晶体128

7.1.4 AgGaSe2晶体129

7.2 太赫兹差频特性129

7.2.1 相位匹配角130

7.2.2 有效非线性系数132

7.2.3 走离角132

7.2.4 允许角134

7.3 晶体品质因数比较136

参考文献137

索引139

后记144