用飛秒光參數放大過程產生高功率THz輻射之研究

Abstract

（強場）非線性光學效應將在未來的兆赫元件與線路中扮演重要角色，因此遠紅外或 兆赫波頻段的非線性光學現象，如強遠紅外光與各種光電材料的交互作用之研究將日 益重要。再者，在可見光與近紅外波段所發現的重要非線性光學現象，如高階諧波及 連續譜產生等現象在遠紅外波段也尚未被深入研究。兆赫非線性光學的發展比較落 後，部份原因是目前尚無簡易可用的桌上型的高功率遠紅外光源。本計畫之目的為研 究如何產生高能量（毫瓦數量級）之近單週期兆赫脈衝，以期未來從事兆赫（強場） 非線性光學之研究。光參數過程具高增益，而硒化鎵晶體在遠紅外波段兼具低損耗， 高非線性係數與寬頻相位匹配之優勢。因此，我們提議採用硒化鎵晶體及飛秒光參數 放大過程以產生毫瓦數量級之近單週期兆赫脈衝，就此課題進行理論與實驗研究。此 一光源如發展成功，亦有助於實現即時大面積兆赫波顯像，對兆赫波之應用亦有衝擊。