[发明专利]基于周期极化晶体光学整流太赫兹频率梳装置及调制方法

权利要求书

1.一种基于周期极化晶体光学整流太赫兹频率梳装置，其特征是，由激光器、周期极化晶体和接收探测系统组成，所述激光器为钛宝石锁模fs激光器；周期极化晶体为5mol％的MgO:LiNbO₃晶体；激光器与周期极化晶体之间还配置有分束镜和玻璃凸透镜；在周期极化晶体与探测器之间还设置有聚乙烯透镜；产生的THz波垂直于晶体侧面输出，由聚乙烯透镜收集；接收探测系统包括光电导天线探测器、计算机控制器和延迟线，光电导天线探测器探测聚乙烯透镜的输出，计算机控制器用于读取电流信号并控制延迟线，实现扫描探测，测得电流信号由计算机系统读取并进行傅立叶变换，得到梳状频谱，即频率梳。

2.如权利要求1所述装置，其特征是，所述的fs激光器使用MaiTai钛宝石锁模激光器，输出中心波长为800nm，偏振态为线偏振，脉宽为150fs所述的分束镜的分束比为10∶1，较小的部分用于触发探测。

3.如权利要求1所述装置，其特征是，所述的玻璃凸透镜为K9玻璃平凸透镜，用于聚焦泵浦超短脉冲，焦距为100mm。

4.如权利要求1所述装置，其特征是，所述的周期极化晶体为5mol％的MgO:LiNbO₃晶体，长方体，长度约15mm，极化周期为500μm。泵浦光沿水平方向通光，晶体侧表面抛光，光轴方向平行于泵浦脉冲的偏振方向。

5.如权利要求1所述装置，其特征是，所述的聚乙烯透镜材料为白色聚乙烯，用于收集产生的THz波。

6.如权利要求1所述装置，其特征是，所述的接收探测系统包括光电导天线探测器、计算机控制器和延迟线，光电导天线探测器的材料是低温生长的砷化镓半导体。

7.一种基于周期极化晶体光学整流太赫兹频率梳调制方法，其特征是，借助于所述的基于周期极化晶体光学整流的太赫兹频率梳装置实现，并包括以下步骤：采用钛宝石锁模fs激光器输出的超短脉冲，经分束镜分束后，较小的一部分经过延迟线，触发光电导探测器，较大的一部分由K9玻璃透镜聚焦至周期极化晶体。聚焦脉冲在周期极化晶体中，通过光学整流效应产生垂直辐射的THz波，THz波从晶体侧面输出，由聚乙烯透镜收集，利用光电导天线探测，测得电流信号由计算机系统读取。计算机系统控制延迟线，实现扫描探测，测得波形为周期性THz脉冲串，再经过傅立叶变换，得到梳状频谱，即频率梳。