连续波抽运气体波导产生太赫兹激光的理论研究

基于速率方程理论，建立了光抽运气体波导产生太赫兹(THz)激光的能量转化模型，理论分析并求解得到抽运光吸收系数、THz小信号增益系数以及THz输出功率表达式。计算结果表明， THz输出功率随工作物质气压的升高先增加后逐渐减少，随抽运功率的增加、输出镜反射率的减小而增加；最佳工作气压随抽运功率的增大而增大；激发态粒子数以及THz光子通量随波导截面径向逐渐减小，而THz 小信号增益系数逐渐增加；抽运饱和、弱抽运吸收与激发态工作物质对THz 激光的吸收是限制激光转化效率提高的根源；基于该模型的计算结果与相关文献中的实验数据符合较好。