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龍圖騰網恭喜華南師范大學申請的專利一種級聯差頻產生太赫茲波的非線性耦合方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114859626B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-30發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210501021.6，技術領域涉及：G02F1/35；該發明授權一種級聯差頻產生太赫茲波的非線性耦合方法是由陳長水;張忠昊設計研發完成，并于2022-05-10向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種級聯差頻產生太赫茲波的非線性耦合方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種級聯差頻產生太赫茲波的非線性耦合方法，包括步驟：1選擇入射的三束激光，三束激光包括不同波長的第一束泵浦光、第二束泵浦光以及信號光；2對三束激光級聯差頻產生太赫茲波的耦合波方程進行分析；3選取耦合調制函數對非線性晶體的耦合系數進行調制，獲得調制后的絕熱晶體，該絕熱晶體能夠滿足信號光到太赫茲波非線性光學絕熱頻率轉換的條件；4通過步驟3獲得的絕熱晶體，實現所述信號光到太赫茲波的非線性光學絕熱頻率轉換。本發明可以在提高轉換效率的同時獲得寬調諧的太赫茲波輸出。

本發明授權一種級聯差頻產生太赫茲波的非線性耦合方法在權利要求書中公布了：1.一種級聯差頻產生太赫茲波的非線性耦合方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：步驟1選擇入射的三束激光，三束激光包括不同波長的第一束泵浦光、第二束泵浦光以及信號光；三束入射激光分別為：信號光光源選用納秒或者飛秒脈沖光源，光強為MW級，第一束泵浦光光源選用皮秒或者飛秒脈沖光源，光強為GW級，第二束泵浦光光源選用皮秒或者飛秒脈沖光源，光強為GW級；步驟2對三束激光級聯差頻產生太赫茲波的耦合波方程進行分析；所述步驟2的具體過程如下：級聯差頻產生太赫茲波包含兩個差頻過程，在第一個差頻過程中信號光與第一束泵浦光差頻產生中間光，隨后在第二個差頻過程中產生的中間光立刻與第二束泵浦光差頻產生太赫茲波，在無泵浦損耗近似下，級聯差頻產生太赫茲波的耦合波方程表示為： 其中分別表示信號光、中間光、太赫茲波的復振幅，z表示傳播距離，i為虛數單位；Δk1和Δk2表示兩個差頻過程的相位失配，具體表達式為：Δk1＝k1-kp1-k2，Δk2＝k2-kp2-k3，kj＝njωjc表示頻率為ωj激光的波數，nj表示折射率，c表示光速； klj＝ωl2kjωj2klkjl*其中，Ap1、Ap2分別為兩束泵浦光的復振幅包絡，ωl和ωj表示不同激光的頻率，χ2為非線性晶體的二階非線性系數；步驟3選取耦合調制函數對非線性晶體的耦合系數進行調制，獲得調制后的絕熱晶體，該絕熱晶體能夠滿足信號光到太赫茲波非線性光學絕熱頻率轉換的條件；所述步驟3的具體過程如下：為實現信號光到太赫茲波的非線性光學絕熱頻率轉換，需要對非線性晶體的耦合系數進行調制以滿足絕熱頻率轉換所需的絕熱條件，同時滿足相位匹配條件與絕熱條件的晶體結構又叫做絕熱晶體，采取高斯型調制，對應的耦合調制函數為： 其中sm、dm分別表示延遲參數和寬度參數，m取值為1或2，sm決定了耦合調制函數峰值在晶體內部的位置，dm決定了耦合調制函數的作用范圍；當s1s2時耦合順序為直觀序列，表示信號光與第一束泵浦光的耦合早于中間光與第二束泵浦光的耦合，當s1＜s2時，耦合順序為反直觀序列，表示中間光與第二束泵浦光的耦合早于信號光與第一束泵浦光的耦合；為同時滿足相位匹配條件和絕熱條件，利用相位反轉準相位匹配技術對晶體的耦合系數進行調制，利用耦合調制函數連續改變非線性晶體的占空比；步驟4通過步驟3獲得的絕熱晶體，實現所述信號光到太赫茲波的非線性光學絕熱頻率轉換；所述步驟4的具體過程如下：所述第一束泵浦光、第二束泵浦光以及信號光同時垂直入射到所述步驟3獲得的絕熱晶體中，信號光與第一束泵浦光差頻產生中間光，產生的中間光隨后與第二束泵浦光差頻產生太赫茲波。

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