THz paaudze
ZnTe kristāli
Mūsdienu THz laika domēna spektroskopijā (THz-TDS) izplatītā pieeja ir THz impulsu ģenerēšana ar ultraīsu lāzera impulsu optisko taisnošanu (OR) un pēc tam noteikšana ar brīvas vietas elektrooptisko paraugu ņemšanu (FEOS) īpašas orientācijas nelineāros kristālos. .
Optiskajā taisnošanā krītošā jaudīgā lāzera impulsa joslas platums tiek pārveidots par THz emisijas joslas platumu, savukārt gan optiskais, gan THz signāls kopīgi izplatās caur nelineāro kristālu.
FEOS gadījumā gan THz, gan vājie zondes lāzera impulsi vienlaikus izplatās caur nelineāro kristālu, izraisot īpaši prepolarizētā zondes lāzera impulsa THz lauka izraisītu fāzes aizkavēšanos.Šī fāzes aizkavēšanās ir proporcionāla atklātā THz signāla elektriskā lauka intensitātei.
Optiski kontaktēti ZnTe kristāli
10x10x(1+0,01)mm
Nelineāros kristālus, piemēram, ZnTe, ar <110> kristāla orientāciju, var izmantot OR un FEOS normālā sastopamības biežumā.Tomēr <100> orientācijas kristāliem nepiemīt nelineāras īpašības, kas nepieciešamas OR un FEOS, lai gan to lineārais THz un optiskās īpašības ir identiskas <110> orientētu kristālu īpašībām. Prasības veiksmīgai THz ģenerēšanai vai noteikšanai šādā nelineārā kristāla bāzes THz-TDS spektrometrā ir fāzes saskaņošana starp ģenerējošo (atklāto) optisko impulsu un ģenerēto (atklāto) THz signālu.Neskatoties uz to, nelineārajiem kristāliem, kas piemēroti THz spektroskopijas lietojumiem, ir spēcīga optiskā fononu rezonanse THz diapazonā, spēcīgā THz refrakcijas indeksa izkliede ierobežo fāzes atbilstības frekvenču diapazonu.
Biezie nelineārie kristāli nodrošina THz optisko fāžu saskaņošanu šaurā frekvenču joslā. Tie atbalsta tikai daļu no ģenerējošā (atklāšanas) lāzera impulsa joslas platuma, jo optiskie un THz signāli piedzīvo lielāku attālumu lielos līdzizplatīšanās attālumos.Taču ģenerētais (konstatētais) maksimālā signāla stiprums parasti ir augsts lielam kopizplatīšanās attālumam.
Plānie nelineārie kristāli nodrošina labu THz optisko fāžu saskaņošanu ģenerējošā (atklāšanas) lāzera impulsa pilnā joslas platumā, bet ģenerētā (atklātā) signāla stiprums parasti ir mazs, jo signāla stiprums ir proporcionāls THz optiskās kopizplatīšanās attālumiem. .
Lai nodrošinātu platjoslas fāžu saskaņošanu THz ģenerēšanā un noteikšanā un vienlaikus uzturētu pietiekami augstu frekvences izšķirtspēju, DIEN TECH veiksmīgi izstrādāja refrakcijas kombinēto ZnTe kristālu - 10 µm biezu (110) ZnTe kristālu uz (100) ZnTe. atņemt.Šādos kristālos THz-optiskā līdzizplatīšanās ir izšķiroša tikai kristāla <110> daļā, un daudzajiem atstarojumiem ir jāaptver viss apvienotais kristāla biezums.
