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甲基诱导非中心对称堆叠：一种高效太赫兹波产生的有前途有机单晶
摘要： 调控有机化合物中的次级键是设计高性能实用材料的重要途径之一。然而通过改变有限取代基来控制分子排列与空间构型仍极具挑战。本研究采用蒸发法合成并生长了两种吲哚鎓基(C19H20NO)+晶体——中心对称的OHI-CBS与非中心对称的OHI-T。通过氯原子到甲基的简单取代，实现了从中心对称(P21/c)到非中心对称(Cc)空间群的有趣结构转变。理论计算表明氢键与π-π相互作用对分子空间排列起主导作用。OHI-T晶体展现出约基准OH1晶体0.7倍的非线性效应、宽禁带(2.47 eV)、宽透光范围(504-2100 nm)，以及在0.1-20 THz区间显著高效的能量输出，表明其是极具潜力的太赫兹波产生非线性光学介质。该工作通过简单分子取代实现了晶体的理性结构调控，为其他有机光电子功能材料提供了可行设计策略。
关键词： 吲哚鎓基晶体、π-π相互作用、氢键、太赫兹波产生、非线性光学介质
更新于2025-09-19 17:13:59
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GaAs/AlGaAs耦合多层腔发射的双色激光时间分辨测量
摘要： 我们在18°C至42°C范围内通过电流注入测量了GaAs/AlGaAs耦合多层腔的双色激光振荡。通过检测双色激光产生的和频信号确认了同时激射现象，并采用配备光谱仪的条纹相机进行了时间分辨测量。根据不同温度下观测到的光谱时间瞬态变化，证实电流注入引起的器件温变会调制有效腔长。因此，器件的温度控制是实现稳定双色激射和太赫兹波产生的关键因素。
关键词： 时间分辨测量、和频产生、太赫兹波产生、GaAs/AlGaAs耦合多层腔、双色激光
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎 (2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 利用有机非线性光学晶体实现频率与偏振可控的高功率太赫兹波产生
摘要： 基于耦合波方法进行数值计算，研究了高功率太赫兹波偏振与频率的任意调控。利用有机晶体的光学整流效应产生太赫兹波具有较高转换效率。为克服其光学各向异性导致的太赫兹场方向限制，我们提出采用光轴相互正交的两块晶体合成太赫兹波的方案。通过计算证明：通过调节两束泵浦脉冲的时间延迟，可实现线偏振与圆偏振太赫兹波的产生。
关键词： 光学整流、有机非线性光学晶体、偏振控制、频率控制、太赫兹波产生
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 法国巴黎（2019年9月1日-2019年9月6日）] 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 利用气体介质中单周期或少周期激光脉冲产生太赫兹波
摘要： 我们通过理论计算证明，单周期或少周期激光脉冲（波长为800纳米）可通过定向电流产生强烈的太赫兹辐射。随着驱动激光脉冲持续时间缩短，太赫兹（THz）辐射对载波包络相位（CEP）表现出强依赖性。当CEP为90度时，太赫兹辐射强度尤为显著。研究还展示了在气态介质中利用单周期或少周期激光脉冲产生太赫兹波的实验装置设计方案。
关键词： 定向电流、单周期或少数周期激光脉冲、太赫兹波产生、载波包络相位（CEP）
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎 (2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 利用ZnGeP?晶体实现CO激光向太赫兹波段下转换的数值研究
摘要： 研究了非选择性CO激光器转动-振动谱线在ZnGeP2晶体中的差频产生过程。结果表明，大量差频谱线能密集覆盖50至1000微米甚至高达5000微米的光谱范围。同时分析了ZnGeP2晶体吸收对太赫兹波产生的影响。
关键词： 太赫兹波产生、二氧化碳激光器、差频产生、磷锗锌晶体
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 双色中红外激光脉冲产生太赫兹辐射的数值模拟及相对相位控制研究
摘要： 双色激光脉冲诱导气体等离子体产生太赫兹（THz）辐射是自探索以来一直受到积极研究的课题[1]。这是一种工作于远红外波段的桌面型强效光谱工具。该太赫兹光谱技术能以非破坏性方式识别化学物质[2]，且可在距激光系统超过100米的远程距离生成太赫兹辐射[3]，实现太赫兹辐射的远程探测也成为可能[4]。结合上述特性，该太赫兹光谱技术成为一种能在远程非破坏性条件下识别毒品、毒物和爆炸物的强大工具。
关键词： 光谱学、相对相位控制、气体等离子体、双色中红外激光脉冲、太赫兹波产生
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 不同激光脉冲参数下双色激光脉冲电离气体产生太赫兹辐射的最优非线性晶体厚度理论研究
摘要： 双色激光脉冲诱导气体等离子体产生太赫兹（THz）辐射是自探索以来一直备受关注的研究课题。这是一种桌面级的强效远红外波段光谱分析工具。该技术可在距离激光系统超过100米的远程位置产生太赫兹辐射，并具备相应的远程探测能力。此外，太赫兹光谱技术能够以非破坏性方式识别化学物质。结合上述特性，该技术成为远程非破坏性检测毒品、毒物和爆炸物的有力工具。但双色激光脉冲诱导气体等离子体产生的太赫兹辐射存在效率较低的缺陷。过去二十年间已有大量文献致力于提升该方法效率：实验证明频谱整形基波束能有效调控太赫兹场特性；采用阶梯相位板可使太赫兹强度提升两倍；组合基波、二次谐波和三次谐波束也能提高太赫兹脉冲产生效率；增大基波激光脉冲波长被证实可改善产生效率。本文研究了非线性晶体厚度对双色激光脉冲诱导气体等离子体太赫兹产生的影响（如图1所示），发现在给定基波脉冲能量和脉宽条件下存在使太赫兹产生效率最优的非线性晶体厚度值——当晶体厚度小于最优值时，二次谐波产生效率下降会导致太赫兹效率降低；当晶体厚度大于最优值时，材料色散会同时削弱基波及其二次谐波的峰值功率进而降低太赫兹效率。我们进一步考察了该最优非线性晶体厚度随基波激光脉冲能量、脉宽、中心波长及晶体与焦点距离的变化关系，发现上述参数均对最优厚度具有显著影响。结论表明：根据激光器参数和系统配置选择合适的晶体参数，是实现双色激光脉冲诱导气体等离子体高效产生太赫兹辐射的关键所在。
关键词： 最佳厚度、双色激光脉冲、气体等离子体、非线性晶体厚度、太赫兹波产生
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 基于DSTMS的超宽带太赫兹时域光谱技术
摘要： DSTMS有机电光晶体是一种极具前景且高效的太赫兹波产生材料。它既能通过飞秒激光脉冲的光整流效应产生超过数GV/m的超高太赫兹电场，又具备延伸至10太赫兹以上的极宽频带特性。然而现有实验室太赫兹系统通常采用体积庞大且昂贵的飞秒激光器，这不利于工业太赫兹成像与光谱应用。近期虽已出现采用有机晶体的紧凑型系统，但它们仍使用传统光电导天线作为太赫兹探测器。本研究展示了一套基于1560纳米波段低成本小型化飞秒光纤激光器的紧凑型太赫兹时域光谱系统。我们选用有机晶体DSTMS（4-N,N-二甲基氨基-4'-N'-甲基芪鎓-2,4,6-三甲基苯磺酸盐）作为太赫兹产生与探测材料，因其是目前已知最先进有机晶体中综合效率最高且频谱最平坦的材料。该太赫兹系统可实现高达20太赫兹的频率范围，并保持超过60分贝的高动态范围。系统采用商用飞秒激光器作为泵浦光束，其脉冲宽度18飞秒、平均功率200毫瓦、重复频率40兆赫兹、波长1560纳米。通过同时采用DSTMS作为太赫兹发生器和相干探测材料，我们实现了高达20太赫兹的超大频宽。
关键词： DSTMS、有机晶体、太赫兹时域光谱、太赫兹波产生、飞秒光纤激光器
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎(2019年9月1日-9月6日)] 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 利用中红外脉冲泵浦有机晶体产生极高太赫兹能量密度
摘要： 光学参量啁啾脉冲放大（OPCPA）是一项新兴激光技术，具有工作波长灵活可调与功率放大的优势。本研究通过强中红外（MIR）脉冲的光整流（OR）效应，在有机晶体（DAST）中实现了太赫兹波产生。当采用脉宽100飞秒、波长3.9微米的OPCPA泵浦源时，产生的宽带光谱覆盖超过数个倍频程。我们报道了3.1毫焦/平方厘米的超高太赫兹能量密度，且晶体损伤阈值超过150毫焦/平方厘米。
关键词： 光学整流、光学参量啁啾脉冲放大、中红外脉冲、太赫兹波产生、有机晶体
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于外延生长在具有应变缓冲层的GaAs (1?1?1)A和(1?0?0)A衬底上的In<sub>0.5</sub>Ga<sub>0.5</sub>As光电导天线
摘要： 采用太赫兹时域光谱法研究了低温与高温生长的未掺杂及硅掺杂In0.5Ga0.5As薄膜上制备的螺旋光电导天线产生的太赫兹波。这些In0.5Ga0.5As层通过分子束外延技术生长于具有(100)和(111)A晶向的GaAs衬底上，使用了阶梯渐变InxGa1?xAs应变缓冲层。天线分别以2.5皮秒和100飞秒脉冲宽度的Er3+光纤激光器（波长1.56微米）进行激励。研究发现：基于InGaAs的(111)A晶向GaAs衬底天线比(100)晶向衬底的太赫兹波产生效率高出3-4倍。同时报道了LT-InGaAs天线直至并超过阈值击穿电压的功率-电压特性曲线。
关键词： 时域光谱学、太赫兹波产生、光电导天线、砷化镓(111)A面、铟镓砷、分子束外延
更新于2025-09-09 09:28:46