Принципы создания перестраиваемого терагерцового лазера с генерацией излучения на разностной частоте в нелинейно-оптическом кристалле ZnGeP2

Грибенюков А.И., Дёмин В.В., Половцев И.Г., Юдин Н.Н.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Грибенюков А.И., Дёмин В.В., Половцев И.Г., Юдин Н.Н. Принципы создания перестраиваемого терагерцового лазера с генерацией излучения на разностной частоте в нелинейно-оптическом кристалле ZnGeP2 // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 6. С. 12–16. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-06-12-16

Gribenyukov A.I., Dyomin V.V., Polovtsev I.G., Yudin N.N. Principles of creation of a tunable terahertz laser with lasing at a difference frequency in a nonlinear ZnGeP2 optical crystal [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2018. V. 85. № 6. P. 12–16. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-06-12-16

Ссылка на англоязычную версию:

A. I. Gribenyukov, V. V. Demin, I. G. Polovtsev, and N. N. Yudin, "Principles of creation of a tunable terahertz laser with lasing at a difference frequency in a nonlinear ZnGeP₂ optical crystal," Journal of Optical Technology. 85(6), 322-325 (2018). https://doi.org/10.1364/JOT.85.000322

Аннотация:

Предложена оптическая схема преобразователя лазерного излучения среднего инфракрасного диапазона в излучение терагерцового диапазона. В первом каскаде предлагается использовать генерацию излучения с длиной волны 2 мкм в Ho:YAG-лазере, во втором каскаде — использовать преобразование излучения Ho:YAG-лазера в двух параметрических источниках света на базе монокристаллов ZnGeP2 — с фиксированной и с перестраиваемой длиной волны в диапазоне 3–4,5 мкм и в третьем каскаде — преобразование излучения указанных двух параметрических источников в области 3–4,5 мкм в терагерцовый диапазон путём генерации излучения разностной частоты в нелинейно-оптическом кристалле ZnGeP2. В работе приведены оценки характеристик выходного терагерцового излучения.

Ключевые слова:

нелинейно-параметрическое преобразование частоты, терагерцовый диапазон, генератор разностных частот

Благодарность:

Исследование выполнено в рамках государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации (проект № 8.2712.2017/4.6).

Коды OCIS: 190.4223

Список источников:

1. Kitaeva G.Kh. Terahertz generation by means of optical lasers // Laser Phys. Lett. 2008. V. 5. № 8. P. 559–576.
2. Shi W., Ding Y.J., Fernelius N., Vodopyanov K. Efficient, tunable, and coherent 0.18–5.27 THz sourse based on GaSe cristall // Opt. Lett. 2002. V. 27. № 16. P. 1454–1456.
3. Shi W., Ding Y.J. Continuously tunable and coherent terahertz radiation by means of phase matched difference frequency generation in zinc germanium phosphide // Appl. Phys. Let. 2003. V. 83. P. 848.
4. Tanabe T., Suto K., Nishizawa J., Sasaki T. Characteristics of terahertz wave generation from GaSe crystals // J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. V. 37. P. 155–158.
5. Luo C., Reimann K., Woerner M., Elsaesser T. Nonlinear terahertz spectroscopy of semiconductor nanostructures // Appl. Phys. 2004. V. A78. P. 435–440.
6. Shi W., Ding Y.J. Мonochromatic and high-power terahertz source tunable in the ranges of 2.7–38.4 and 58.2–3540 μm for variety of potential applications // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 84. P. 1635–1637.
7. Shi W., Ding Y.J., Schunemann P.G. Coherent terahertz waves based on difference-frequency generation in an annealed zinc-germanium phosphide crystal: improvements on tuning ranges and peak powers // Opt. Commun. 2004. V. 233. P. 183–189.
8. Zakharov N.G., Antipov O.L., Sharkov V.V., Savikin A.P. Efficient generation at a wavelength of 2.1 microns in the laser crystal Ho:YAG pumped by radiation of a Tm:YLF-laser // Quantum electronics. 2010. V. 40. № 2. P. 98–100.
9. Zhou Ren-Lai, You-Lun J.U., Wang Wei, Zhu Guo-Li, Wang Yue-Zhu Acousto-optic Q-switched operation Ho:YAP laser pumped by a Tm-doped fiber laser // CHIN. PHYS. LETT. 2011. V. 28. № 7. P. 074210.
10. Smith V. SNLO nonlinear optics code // Slate. 13 October 2009. http://www.as-photonics.com/SNLO (13 October 2009).
11. Apollonov V.V., Gribenyukov A.I., Suzdal’tsev A.G., Shakir Yu.A. Subtraction of the frequencies of CO2 laser radiation in ZnGeP2 crystal // Quantum electronics. 1996. V. 26. № 6. P. 483–484.
12. Voronkova E.M., Grechushnikov B.N., Distler G.I., Petrov I.P. Optical materials for infrared technology. M.: Science, 1965. 335 p.
13. Collier R., Burkhart K., Lin L. Optical holography. M.: Mir, 1973. 698 p.