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太赫兹参量振荡器研究进展 被引量：3
1
作者 李惟帆 郭宝山 史伟(指导) 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2014年第9期43-53,共11页
太赫兹(THz)波以其光谱和传输性能等方面的独特特性在基础学科研究、医学成像和无损检测等多领域具有重要的应用前景,其科学研究战略意义重大。根据THz波参量振荡器(TPO)的结构,主要从产生THz波常用的非线性晶体,内腔、外腔及腔增强结构... 太赫兹(THz)波以其光谱和传输性能等方面的独特特性在基础学科研究、医学成像和无损检测等多领域具有重要的应用前景,其科学研究战略意义重大。根据THz波参量振荡器(TPO)的结构,主要从产生THz波常用的非线性晶体,内腔、外腔及腔增强结构,THz波输出耦合方式,浅表面输出结构,抽运光参数对TPO的影响和种子注入技术几个方面对国内外THz参量振荡器的研究进展进行回顾。随着新材料和新结构的研究,TPO将会在越来越多的领域中发挥作用。 展开更多
关键词 光谱学 太赫兹参量振荡 铌酸锂晶体 输出耦合 谐振腔结构 种子注入技术
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面向人体组织癌症检测的太赫兹关键技术研究与应用探索
2
作者 祁峰 汪业龙 +2 位作者 刘朝阳 李惟帆 刘鹏翔 《科技成果管理与研究》 2020年第11期89-90,共2页
在“十三五”国家重点研发计划“数字诊疗装备研发”重点专项的支持下,中国科学院沈阳自动化研究所承担的“面向皮肤癌早期诊断的多参数有源太赫兹成像技术”项目(项目编号:2016 YFC0102900)于2016年7月成功立项。项目以高精度、安全性... 在“十三五”国家重点研发计划“数字诊疗装备研发”重点专项的支持下,中国科学院沈阳自动化研究所承担的“面向皮肤癌早期诊断的多参数有源太赫兹成像技术”项目(项目编号:2016 YFC0102900)于2016年7月成功立项。项目以高精度、安全性为目标,从皮肤癌入手和非侵入式早期检测的需求出发,采用基于电子学多参数反射式成像方法,从电磁角度全面获取信息并结合皮肤及癌变组织的具体物理尺度、特性分析其对电磁波的响应行为,融合信号处理技术以及近年来雷达、红外探测方面的一系列前沿技术。 展开更多
关键词 自动化研究所 中国科学院 国家重点研发计划 早期检测 癌变组织 红外探测 非侵入式 太赫兹
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中红外激光器研究进展 被引量：4
3
作者 程乃俊 李惟帆 祁峰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第17期61-78,共18页
中红外波段在基础科学、生物医学、环境监测、军事国防、安检安防、通信娱乐等诸多领域都有极其重要的应用。作为中红外技术的核心组成部分,覆盖宽光谱范围、高能量、高转换效率、小型化、室温运转的高性能中红外相干辐射源始终都是科... 中红外波段在基础科学、生物医学、环境监测、军事国防、安检安防、通信娱乐等诸多领域都有极其重要的应用。作为中红外技术的核心组成部分,覆盖宽光谱范围、高能量、高转换效率、小型化、室温运转的高性能中红外相干辐射源始终都是科研与应用领域的研究重点与热点。目前中红外激光器种类有很多,根据不同的产生原理,中红外激光器主要分为化学激光器、气体激光器、基于稀土或过渡金属离子掺杂的激光器、量子级联半导体激光器、基于非线性频率变换的激光器。重点综述这几种激光器的特点及发展历程,并对其研究前景进行展望。 展开更多
关键词 中红外激光 化学激光器 气体激光器 稀土或过渡金属掺杂激光器 量子级联 非线性频率变换
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基于BaGa_(4)Se_(7)晶体的中红外辐射源稳定性实验研究
4
作者 李楠 李惟帆 +3 位作者 祁峰 姚吉勇 郭丽媛 路远 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期685-691,共7页
在实际应用中,光源的输出能量稳定性影响着光源在各种应用中的可靠性和性能,如激光治疗、光谱分析、光电对抗以及光成像等领域。本文首先对光学参量振荡器(OPO)系统从激光泵浦源、谐振腔结构和非线性晶体三个方面对输出能量稳定性进行... 在实际应用中,光源的输出能量稳定性影响着光源在各种应用中的可靠性和性能,如激光治疗、光谱分析、光电对抗以及光成像等领域。本文首先对光学参量振荡器(OPO)系统从激光泵浦源、谐振腔结构和非线性晶体三个方面对输出能量稳定性进行分析。实验方面,使用BaGa_(4)Se_(7)(BGSe)晶体搭建脉冲激光泵浦的3~8μm中红外OPO辐射源,从激光泵浦源和OPO系统两部分对输出能量波动性进行了详细的测量和分析。当输入泵浦能量为30 mJ,正入射输出4.5μm波长时,平均能量为2.151 mJ,标准差为56.49μJ,计算RMS波动为2.62%。根据分析得出,随着激光增益的提高和腔损耗的减小,输出脉冲的波动减小。该研究为不同应用场景下BGSe晶体的红外辐射源的工作参数的选择提供了有益的指导。 展开更多
关键词 中红外激光 BaGa 4Se 7 光参量振荡器 稳定性 方均根波动
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种子注入式太赫兹波参量产生源研究
5
作者 路远 李惟帆 +3 位作者 祁峰 姚吉勇 郭丽媛 李楠 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期858-863,共6页
种子注入式太赫兹波参量产生源(is-TPG)基于非线性晶体中的受激电磁偶子散射,具有线宽窄、相干性好、室温运转、可调谐等优点。本文基于5%摩尔百分比氧化镁掺杂的同成分铌酸锂晶体(MgO:CLN),对连续/脉冲种子注入式太赫兹波参量产生源(is... 种子注入式太赫兹波参量产生源(is-TPG)基于非线性晶体中的受激电磁偶子散射,具有线宽窄、相干性好、室温运转、可调谐等优点。本文基于5%摩尔百分比氧化镁掺杂的同成分铌酸锂晶体(MgO:CLN),对连续/脉冲种子注入式太赫兹波参量产生源(is/ips-TPG)调谐范围、输出能量、阈值等方面进行了研究。相比于is-TPG系统,ips-TPG系统调谐范围范围扩大约80%。is-TPG系统与ips-TPG系统3dB带宽分别为1THz与1.41THz,占各自调谐范围的51%和39%。ips-TPG系统相比is-TPG系统3dB带宽范围扩大了41%。在相近的平均功率密度下,由于ips-TPG具有更高的峰值功率密度降低了阈值,产生了更强的THz波输出,最大转换效率为1.01×10^(-5)。不同形式种子光的注入对太赫兹波参量辐射源有着显著的影响,实验结果表明ips-TPG系统的输出特性更为突出在实际应用中具有更高的价值。本文最后对其未来发展进行了分析和展望。 展开更多
关键词 太赫兹参量辐射源 种子注入 非共线相位匹配 受激电磁耦子
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太赫兹大孔径折射透镜的焦移特性研究
6
作者 李惟帆 祁峰 +2 位作者 汪业龙 刘鹏翔 刘朝阳 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期345-349,共5页
研究了利用大孔径折射透镜对太赫兹波进行聚焦时产生的焦移效应。焦移效应所引起的焦点位置偏差会对太赫兹系统的成像或测量质量产生不利影响。通过理论计算和有限元分析仿真,研究并讨论了与透镜孔径、焦距和工作频率有关的焦移参考值... 研究了利用大孔径折射透镜对太赫兹波进行聚焦时产生的焦移效应。焦移效应所引起的焦点位置偏差会对太赫兹系统的成像或测量质量产生不利影响。通过理论计算和有限元分析仿真,研究并讨论了与透镜孔径、焦距和工作频率有关的焦移参考值。当使用商用透镜时,实际焦点位置需要通过焦移效应来确定,以保证太赫兹系统的工作效率。对于定制透镜的设计,焦移需要根据工作频率,在焦距的设计中进行补偿。这两个途径可以保障太赫兹系统的良好性能。 展开更多
关键词 太赫兹透镜 焦移 有限元分析 非球面镜
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宽调谐高脉冲能量的短波红外光学参量振荡器
7
作者 刘鹏翔 李伟 +5 位作者 祁峰 牛春草 李惟帆 付俏俏 郭丽媛 李忠洋 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期186-191,共6页
利用Nd∶YAG激光泵浦磷酸氧钛钾晶体,实现了波长为2.05~2.97μm的相干光输出,其覆盖了近红外与中红外过渡波段(也称“短波红外波段”)。采用了与以往报道不同的相位匹配调谐区域,在较小的晶体转角下,获得了较宽的调谐范围。比较了单程... 利用Nd∶YAG激光泵浦磷酸氧钛钾晶体,实现了波长为2.05~2.97μm的相干光输出,其覆盖了近红外与中红外过渡波段(也称“短波红外波段”)。采用了与以往报道不同的相位匹配调谐区域,在较小的晶体转角下,获得了较宽的调谐范围。比较了单程与双程泵浦的两种光学参量振荡器结构,验证了双程泵浦的优越性。双程泵浦的光学参量振荡器的最高输出脉冲能量在18 mJ以上,峰值功率高于2.3 MW,在较宽调谐范围内保持了较高的输出能量,输出能量在5 mJ以上的波段占比为78.3%。上述工作为短波红外波段应用提供了一种便捷有效的相干光源。 展开更多
关键词 非线性光学 光学参量振荡器 短波红外波段 磷酸氧钛钾 角度调谐
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平行平面腔光学参量振荡器失谐特性实验研究 被引量：1
8
作者 付俏俏 刘鹏翔 +6 位作者 祁峰 李惟帆 牛春草 李伟 郭丽媛 汪业龙 刘朝阳 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期149-154,共6页
纳秒脉冲泵浦的平行平面腔光学参量振荡器(OPO)是一种便捷的相干光源,适用于指定波长范围内的不间断调谐输出。作为一种临界腔,平行平面腔对腔镜准直角度的扰动较为敏感。本文以532 nm绿光泵浦KTiOPO4晶体临界相位匹配OPO为例,定量研究... 纳秒脉冲泵浦的平行平面腔光学参量振荡器(OPO)是一种便捷的相干光源,适用于指定波长范围内的不间断调谐输出。作为一种临界腔,平行平面腔对腔镜准直角度的扰动较为敏感。本文以532 nm绿光泵浦KTiOPO4晶体临界相位匹配OPO为例,定量研究了这类光谐振腔的失谐特性。通过在理想准直位置附近扫描腔镜的偏角,观察了OPO输出随失谐角的变化。结果表明:该谐振腔对临界方向失谐的敏感程度远高于对非临界方向失谐的敏感程度;扩宽泵浦光束和提高泵浦光强都可以增大对准容限。此外,本文分析并解释了不同条件下OPO腔长对腔镜对准容限的影响。 展开更多
关键词 非线性光学 光学参量振荡器 平行平面腔 对准容限 临界相位匹配
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基于有机吡啶盐晶体的太赫兹频率上转换探测 被引量：1
9
作者 刘鹏翔 李伟 +5 位作者 郭丽媛 祁峰 庞子博 李惟帆 汪业龙 刘朝阳 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期69-73,共5页
利用激光泵浦国产有机吡啶盐4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(4-N,N-dimethylamino-4′-N′-methyl-stilbazolium tosylate,DAST)晶体,通过非线性频率上转换方法实现了室温运转的高灵敏、快响应、宽频段太赫兹探测.高... 利用激光泵浦国产有机吡啶盐4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(4-N,N-dimethylamino-4′-N′-methyl-stilbazolium tosylate,DAST)晶体,通过非线性频率上转换方法实现了室温运转的高灵敏、快响应、宽频段太赫兹探测.高效生成了近红外上转换光,采集到其脉冲包络和光谱,获得了ns量级的时间分辨率,并换算太赫兹波的频率,实现了对太赫兹信息的全面表征.与商用高莱探测器相比,上转换方法在19 THz频点的探测灵敏度高4个数量级;在可探测频率3.15—29.82 THz范围内,响应度普遍高2—3个数量级.结果表明:室温下的光泵频率上转换探测方法在时间分辨率和响应度方面远优于传统的热探测器,极大地提高了差频有源太赫兹系统的动态范围,使差频源在太赫兹波谱分析和成像等领域具有更大的应用潜力. 展开更多
关键词 太赫兹探测 非线性光学 有机非线性晶体 频率上转换
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