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影响光整流晶体材料损伤阈值的主要因素分析

摘要

在光整流法产生THz辐射的方案中,晶体材料在高功率飞秒激光作用下会产生损伤,从而限制了THz辐射转换效率的进一步提高.通过对飞秒激光与光整流非线性晶体材料相互作用的物理机制进行分析,建立了飞秒激光与光整流晶体材料相互作用的物理模型,以及飞秒激光作用下光整流晶体损伤阈值的预估模型,定量分析了光整流晶体材料损伤阈值的主要影响因素及其规律,重点讨论了飞秒激光参数和晶体参数对光整流晶体材料损伤阈值的影响.结果表明,在飞秒激光峰值功率密度一定的情况下,当飞秒激光的脉宽相对较小时,光整流晶体材料的损伤阈值随着激光脉宽的增大而增大;而当飞秒激光的脉宽较大时,光整流晶体材料的损伤阈值随着激光脉宽的增大而减小.此外,对于不同的光整流非线性晶体材料,带隙能量较大的晶体其损伤阈值也相对较高.有关结果可为光整流晶体材料的选择及飞秒激光参数的优化提供有用参考.

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