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THz波是指频率处在0.1-10THz范围内，介于红外波与微波之间的电磁波。LiNbO3作为一种非线性晶体和产生THz电磁波的最佳材料之一，具有容易产生光损伤的弱点。为了辐射出高功率、高能量以及稳定的THz电磁波，要求降低LiNbO3晶体的光折变效应，提高光损伤阈值。研究表明掺镁能显著提高LiNbO3晶体的光损伤阈值，允许更高能量和功率的泵浦激光入射晶体，从而得到高功率的THz波输出。本论文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，分析掺镁对LiNbO3晶体THz波输出的影响。 本文主要内容如下： ⑴建立理想LiNbO3晶体的微观结构模型并进行几何优化，在优化的基础上对晶体的电学性质、光学性质以及动力学性质进行计算。结果表明LiNbO3晶体禁带宽度为3.556eV，LiNbO3晶体价带和导带主要由O原子的2p轨道和Nb原子的4d轨道贡献，晶体的介电函数等性质都与带隙间电子跃迁有关。 ⑵分析LiNbO3晶体的拉曼光谱和声子谱，得到了晶体中各原子的振动频率、振动模式以及LiNbO3晶体耦合场量子色散曲线，通过分析耦合场量子色散曲线可以知道LiNbO3晶体辐射THz的频段范围为0.00THz-7.19THz。 ⑶实验分析知道掺镁能够降低LiNbO3晶体参量振荡阈值，提高THz波能量输出。建立掺镁LiNbO3晶体的结构模型，在几何优化的基础上计算掺镁LiNbO3晶体的电子性质、光学性质和动力学性质。并与理想LiNbO3晶体性质进行对比，计算结果表明掺镁LiNbO3晶体的光导率增强，介电函数峰值降低，拉曼增益增大。说明掺镁LiNbO3晶体光折变效应减小，光损伤阈值提高。当以掺镁LiNbO3晶体作为辐射THz电磁波的样品材料时，能够获得性能更稳定、功率更高的THz波输出。 ⑷分析掺镁LiNbO3晶体的声子色散曲线，得到掺镁LiNbO3晶体TO声子频率为229.77cm-1，结合耦合场量子色散方程得到掺镁LiNbO3晶体耦合场量子色散曲线，理论上得到了掺镁 LiNbO3晶体辐射THz电磁波的频段范围为0.00THz-6.90THz。