Tydex脉冲太赫兹光谱仪(PTS-1)是一种用于宽带太赫兹时域光谱的综合解决方案,自由空间灵活的光学结构,非常适于科学研究。

与其他宽带太赫兹系统类似,太赫兹发生器的泵源是飞秒激光器(1048 nm,~100 fs,60 MHz),PTS-1利用飞秒脉冲光来产生太赫兹辐射,THz发生器由掺镁的铌酸锂(MgO:LiNbO3)晶体和HRFZ硅棱镜构成,所产生的脉冲通过自由空间传播,并通过Tydex公司生产的电光检测器(EOD)进行电光检测。

Fig. 1.  PTS-1 原理图.

太赫兹波的产生和检测是这样进行的:激光经由反射镜系统到分束镜,然后分为泵浦光束和信号光束。

泵浦光聚焦在产生结构上,产生的太赫兹波定向传输到研究样品上,穿过样品后的THz波聚焦到EOD的电光晶体上。

信号光束通过一条光学延迟线,然后由反射镜系统聚焦到同一个EOD晶体上,EOD信号(TDS系统直接测量太赫兹脉冲的电场)由控制延迟线的软件接收,该软件经过数据处理,将EOD信号转换成频谱。

PTS-1的主要特点:

  • 输出功率高-不低于200微瓦;
  • 灵活的系统;
  • 功能丰富的软件.


PTS-1的应用:

  • 测定材料在太赫兹范围内的性质(透射、反射、吸收、折射率、复介电常数);
  • 监控半导体中的超高速过程;
  • 半导体器件的超高速开关;
  • 测定掺杂或光激发半导体中的自由载流子浓度.

PTS-1包含:

  • 固态飞秒激光;
  • 脉冲THz辐射电光探测器;
  • 所有光学和THz路径光学机械组件;
  • 延迟线;
  • 用于光学延迟线、光机械调制器和激光器的电子控制装置;
  • 预装TydexLN软件的电脑.


软件功能:

  • 延迟线控制;
  • 从EOD接收数据;
  • 数据处理;
  • 数据导入与导出.


PTS-1的工作模式:

  • 透射 AOI = 0°;
  • 反射 AOI = 0°;
  • 反射 AOI = 45° (可选);
  • 平行光束测量 (可选).


主要规格:

光谱范围0.1-2.5 THz
动态范围≥ 60 dB
平均输出功率 (THz 波)≥ 200 μW
延时330 ps
光谱分辨率5 GHz

 

THz 源类型MgO:LiNbO3
中心泵浦波长1048 nm
泵浦激光脉宽120 fs

探测器:

探测器类型Near IR EOD
EO 晶体ZnTe

 


Fig. 2. 脉冲的波前.
Fig. 3. 频谱.