摘要：飞秒激光通过非线性光学整流效应产生太赫兹（THz）波时,THz波转换效率会随着飞秒激光功率的增大而明显提高。然而,飞秒激光功率过高会造成非线性晶体损伤,进而影响THz波的产生及输出,因而对飞秒激光作用下非线性晶体的损伤阈值进行研究具有重要意义。本文在经典的双温模型基础上,引入电子激发、载流子吸收等电离过程的影响,建立了飞秒激光作用下非线性THz晶体损伤阈值的预估模型。采用有限差分法,数值模拟了飞秒激光辐照下THz晶体的温度场变化,并据此对晶体损伤阈值进行预估。在此基础上,分析比较了LiNbO3、ZnTe和ZnSe 3种THz晶体的损伤阈值随激光脉宽的变化规律。结果表明,晶体的禁带宽度和比热容越大,晶体的损伤阈值就越大;LiNbO3晶体因其具有更高的损伤阈值,在产生高功率THz波方面具有更大的优势。

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