专利摘要

本实用新型公开一种基于碲化锌晶体共线相位匹配差频的宽调谐高效太赫兹源，包括依次设置的固定波长激光器，偏振分光棱镜，两金属电极和分光器件；固定波长激光器和偏振分光棱镜的同侧分别对应设置有可变波长激光器和固定反射镜，两金属电极之间放置有碲化锌晶体，两金属电极分别与电压源的正负极连接，通过调节可变波长激光器发出的可变激光波长λ2，使固定波长激光器发出的固定波长激光λ1与可变激光波长λ2频率差在0.1‑2.2THz连续可调；可变波长激光λ2经过固定反射镜反射到偏振分光棱镜，再次反射后沿碲化锌晶体x轴和y轴的角平分线方向传播；固定波长激光λ1透过偏振分光棱镜后与可变波长激光λ2在碲化锌晶体中发生共线差频互作用。

权利要求

1.基于碲化锌晶体共线相位匹配差频的宽调谐高效太赫兹源，其特征在于，包括依次设置的固定波长激光器(1)，偏振分光棱镜(4)，两金属电极(6)和分光器件(8)；所述固定波长激光器(1)和偏振分光棱镜(4)的同侧分别相对应的设置有可变波长激光器(2)和固定反射镜(3)，所述两金属电极(6)之间放置有碲化锌晶体(5)，所述两金属电极(6)的两片电极分别与电压源(7)的正负极连接，通过调节所述可变波长激光器(2)发出的可变激光波长λ2，使所述固定波长激光器(1)发出的固定波长激光λ1与可变激光波长λ2频率差在0.1-2.2THz连续可调；可变波长激光λ2经过所述固定反射镜(3)反射到所述偏振分光棱镜(4)，再次反射后正入射所述碲化锌晶体(5)；固定波长激光λ1透过所述偏振分光棱镜(4)后同样正入射所述碲化锌晶体(5)，并与可变波长激光λ2发生共线差频互作用；通过调控电压源(7)的电压值实现对所述碲化锌晶体(5)内部感应折射率的调谐，以达到共线相位匹配条件并差频产生太赫兹辐射，经分光器件(8)反射输出。

2.根据权利要求1所述基于碲化锌晶体共线相位匹配差频的宽调谐高效太赫兹源，其特征在于，两金属电极(6)对碲化锌晶体(5)施加的直流电场方向沿晶体z轴；参与互作用的固定波长激光在碲化锌晶体(5)中的偏振方向沿z轴，传播方向沿晶体x轴与y轴的角平分线方向，与z轴垂直；可变波长激光与产生的太赫兹波在碲化锌晶体(5)中的偏振方向在晶体x轴与y轴构成的平面内，传播方向与固定波长激光共线；固定波长激光和可变波长激光在碲化锌晶体(5)中共线相位匹配差频产生太赫兹辐射，上述差频过程的有效非线性系数计算式为deff＝d14sinθsin2φ，其中，d14为碲化锌晶体(5)在Kleinman对称近似下的二阶非线性光学系数矩阵中的元素，φ为固定波长激光传播方向与碲化锌晶体(5)x轴的夹角，θ为固定波长激光传播方向与碲化锌晶体(5)z轴的夹角，由于入射角度对应θ＝90°，φ＝45°，有效非线性系数deff＝d14；调控电压源(7)可改变两金属电极(6)之间的电压，进而改变碲化锌晶体(5)内部的电场强度，进而改变碲化锌晶体(5)内部的感应折射率，实现宽频段的完全相位匹配条件；

固定波长激光、可变波长激光及太赫兹波的满足关系：

Δk＝k1-k2-k3＝0

其中，ki＝niωi/c(i＝1，2，3)分别为固定波长激光、可变波长激光及太赫兹波的空间角频率，ω1、ω2和ω3分别为固定波长激光、可变波长激光及太赫兹波的角频率，n1、n2和n3分别为固定波长激光、可变波长激光及太赫兹波在碲化锌晶体(5)中的感应折射率，λ1、λ2和λ3分别为固定波长激光、可变波长激光及太赫兹波在真空中的波长；电压源(7)未加电压时，固定波长激光、可变波长激光及太赫兹波在晶体中的折射率满足：

其中i＝1，2，3，波长λi的单位为μm，对于固定波长激光和可变波长激光，A＝4.34，B＝2.95，C＝0.142，对于太赫兹波，A＝7.44，B＝2.58，C＝3180；碲化锌晶体(5)z轴方向的高度为d，电压源(7)施加电压U时，通过两金属电极(6)会在晶体内部形成直流电场，其强度为E＝U/d；碲化锌晶体(5)的光学性质由各向同性变为双轴晶体，碲化锌晶体(5)的折射率椭球的三个主轴由未加直流电场时的三个主轴绕z轴旋转45°得到，x轴和y轴分别变为x′轴和y′轴；根据固定波长激光、可变波长激光及太赫兹波在碲化锌晶体(5)中的偏振组态，固定波长激光、可变波长激光及太赫兹波的感应折射率与电场强度E满足以下线性关系：

n1＝no，1

其中γ41为碲化锌晶体(5)电光系数矩阵中的元素。

3.根据权利要求1所述的基于碲化锌晶体共线相位匹配差频的宽调谐高效太赫兹源，其特征在于，所述的固定波长激光器(1)由一台高光束质量的钛宝石激光器产生，中心波长为800nm，所述的可变波长激光器(2)通过可调谐光参量振荡器产生，其波长调谐范围为800-806nm。

4.根据权利要求1所述的基于碲化锌晶体共线相位匹配差频的宽调谐高效太赫兹源，其特征在于，所述的固定反射镜(3)为对800-806nm波长范围高反的介质膜反射镜，所述偏振分光棱镜(4)对固定波长激光器(1)发出800nm激光高透，对可变波长激光器(2)发出的800-806nm可调谐激光高反，且能够调整可变波长激光的偏振态，所述分光器件(8)对0.1-2.2THz频段的太赫兹波高反，对800-806nm波长范围的激光高透。

5.根据权利要求1所述的基于碲化锌晶体共线相位匹配差频的宽调谐高效太赫兹源，其特征在于，所述两金属电极(6)放置于碲化锌晶体(5)两侧，电极间距视为晶体厚度，电压源(7)使两金属电极(6)之间产生电压，进而在碲化锌晶体(5)内部产生沿z轴的直流电场。

6.根据权利要求1所述的基于碲化锌晶体共线相位匹配差频的宽调谐高效太赫兹源，其特征在于，所述的碲化锌晶体(5)的通光方向垂直于光轴z轴，且在x轴和y轴的角平分线上即θ＝90°，φ＝45°，产生的0.1-2.2THz范围的太赫兹波传播方向与通光方向共线，最后由分光器件(8)呈90°反射沿z轴方向输出，其中φ为固定波长激光传播方向与碲化锌晶体(5) x轴的夹角，θ为固定波长激光传播方向与碲化锌晶体(5)z轴的夹角。

基于碲化锌晶体共线相位匹配差频的宽调谐高效太赫兹源专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。