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本文主要对光学泵浦重水产生THz辐射进行了如下理论和实验研究:
1、介绍了半经典理论模型和密度矩阵理论相结合的分析方法,并结合矩阵计算软件Matlab,研究了光学泵浦产生THz辐射的物理机制。
2、介绍了重水的分子结构和分子光谱,建立了重水分子的三能级系统模型,采用半经典密度矩阵方法对其进行了求解;在此基础上讨论了多能级系统的独立近似处理的分析方法。模拟计算了相关参数对产生THz辐射的影响,并对其进行了分析。
3、设计搭建了CO2激光泵浦蒸汽态重水产生THz辐射的实验平台。测量了不同实验条件下输出的THz辐射,所得实验数据与理论模拟结果基本相一致。在理论模拟结论的指导下,优化有关参数,得到了较为理想的波长为385 μm的THz,其最高脉冲输出能量0.3 J。