THz поколение
ZnTe кристали
В съвременната THz спектроскопия във времеви домейн (THz-TDS), общият подход е генериране на THz импулси чрез оптична ректификация (OR) на ултракъси лазерни импулси и след това откриване чрез електрооптично вземане на проби в свободно пространство (FEOS) в нелинейни кристали със специална ориентация .
При оптичната ректификация честотната лента на падащия мощен лазерен импулс се преобразува в честотната лента на THz излъчване, докато оптичният и THz сигнал се разпространяват съвместно през нелинейния кристал.
Във FEOS както THz, така и слабите лазерни импулси на сонда се разпространяват съвместно през нелинейния кристал, което води до индуцирано от THz поле фазово забавяне на специално преполяризирания лазерен импулс на сондата.Това фазово забавяне е пропорционално на напрегнатостта на електрическото поле на открития THz сигнал.
ZnTe кристали в оптичен контакт
10x10x(1+0.01) мм
Нелинейни кристали като ZnTe, с <110> кристална ориентация могат да се прилагат в OR и FEOS при нормално падение.Въпреки това, кристалите с ориентация <100> не притежават нелинейни свойства, които са необходими за OR и FEOS, въпреки че техните линейни THz и оптични свойства са идентични с тези на <110>-ориентирани кристали. Изискванията за успешно генериране или откриване на THz в такъв базиран на нелинеен кристал THz-TDS спектрометър има фазово съвпадение между генериращия (засичащ) оптичен импулс и генерирания (засечен) THz сигнал.Независимо от това, нелинейните кристали, подходящи за приложения на THz спектроскопия, имат силни оптични фононни резонанси в THz диапазона, силната дисперсия на THz индекса на пречупване ограничава честотния диапазон на съвпадение на фазите.
Дебелите нелинейни кристали осигуряват THz-оптично фазово съвпадение около тясна честотна лента. Те поддържат само част от честотната лента на генериращия (засичащ) лазерен импулс, тъй като оптичните и THz сигнали изпитват по-голямо отклонение на дълги разстояния на съвместно разпространение.Но генерираната (открита) пикова сила на сигнала обикновено е висока за дълго разстояние на съвместно разпространение.
Тънките нелинейни кристали осигуряват добро THz-оптично фазово съвпадение в рамките на пълната честотна лента на генериращия (детектиращия) лазерен импулс, но силата на генерирания (открит) сигнал обикновено е малка, тъй като силата на сигнала е пропорционална на THz-оптичните разстояния на съвместно разпространение .
За да осигури широколентово фазово съвпадение при генериране и откриване на THz и същевременно да поддържа честотната разделителна способност достатъчно висока, DIEN TECH успешно разработи рефракционен комбиниран ZnTe кристал - 10 µm дебелина (110) ZnTe кристал върху (100)ZnTe извадете.В такива кристали THz-оптичното съвместно разпространение е от решаващо значение само в рамките на <110> частта на кристала и множеството отражения трябва да обхващат цялата комбинирана дебелина на кристала.
