ТГц генерация
Кристаллы ZnTe
В современной ТГц спектроскопии во временной области (THz-TDS) распространенным подходом является генерация ТГц импульсов путем оптического выпрямления (OR) ультракоротких лазерных импульсов, а затем их обнаружение с помощью электрооптической выборки в свободном пространстве (FEOS) в нелинейных кристаллах специальной ориентации. .
При оптическом выпрямлении полоса пропускания падающего мощного лазерного импульса преобразуется в полосу пропускания ТГц излучения, при этом как оптический, так и ТГц сигнал распространяются через нелинейный кристалл совместно.
В FEOS как ТГц, так и слабые пробные лазерные импульсы распространяются через нелинейный кристалл совместно, что приводит к индуцированному полем ТГц-задержке фазы специально предварительно поляризованного пробного лазерного импульса.Это запаздывание фазы пропорционально напряженности электрического поля обнаруженного ТГц сигнала.
Кристаллы ZnTe с оптическим контактом
10х10х(1+0,01)мм
Нелинейные кристаллы, такие как ZnTe, с ориентацией кристаллов <110>, можно применять в OR и FEOS при нормальном падении.Однако кристаллы с ориентацией <100> не обладают нелинейными свойствами, необходимыми для ОР и ФЭОС, хотя их линейные ТГц и оптические свойства идентичны кристаллам с ориентацией <110>. Требования для успешной ТГц генерации или детектирования в таком нелинейном кристаллическом ТГц-ТДС-спектрометре происходит согласование фаз между генерирующим (детектирующим) оптическим импульсом и генерируемым (детектируемым) ТГц сигналом.Тем не менее, нелинейные кристаллы, пригодные для применения в ТГц спектроскопии, имеют сильные оптические фононные резонансы в ТГц диапазоне, а сильная дисперсия ТГц показателя преломления ограничивает диапазон частот синхронизма.
Толстые нелинейные кристаллы обеспечивают ТГц-оптический фазовый синхронизм в узком диапазоне частот. Они поддерживают только часть полосы пропускания генерирующего (детектирующего) лазерного импульса, поскольку оптические и ТГц сигналы испытывают больший занос на больших расстояниях совместного распространения.Но генерируемый (обнаруженный) пиковый уровень сигнала обычно высок на больших расстояниях совместного распространения.
Тонкие нелинейные кристаллы обеспечивают хорошее ТГц-оптическое согласование фаз в пределах всей полосы пропускания генерирующего (детектирующего) лазерного импульса, но мощность генерируемого (детектируемого) сигнала обычно невелика, поскольку мощность сигнала пропорциональна расстояниям совместного распространения ТГц-оптического сигнала. .
Чтобы обеспечить широкополосный фазовый синхронизм при генерации и обнаружении ТГц и в то же время поддерживать достаточно высокое частотное разрешение, компания DIEN TECH успешно разработала рефракционный комбинированный кристалл ZnTe - кристалл ZnTe толщиной 10 мкм (110) на (100)ZnTe. вычесть.В таких кристаллах совместное ТГц-оптическое распространение имеет решающее значение только в пределах <110> части кристалла, и многократные отражения должны охватывать всю объединенную толщину кристалла.
