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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