近场太赫兹THz时域光谱表征方法及其测试装置

摘要

一种近场太赫兹THz时域光谱表征方法及其测试装置，首先将飞秒激光光源辐射的近红外飞秒脉冲激光光束由光学分束器分为泵浦光路和检测光路；泵浦光经光学斩波器调制后激励固体太赫兹发射源或纳米尺度的准一维结构的测试样品，以产生谱分析所需的太赫兹波信号；检测光经光学延迟线和必要的传输光路与泵浦光路在太赫兹探测晶体处重合，并实现对太赫兹信号的采样；经检测光采样的太赫兹信号经过四分之一波片和沃拉斯顿棱镜，分为P光和S光，分别送入差分光电二极管的输入端，其小信号输出端输出差分信号并由锁相信号放大器处理(放大与模数转换)，锁相放大器的同步频率信号来自光学斩波器；处理后的信号数据送往计算机进行下一步处理和运算分析。

主权项

一种近场太赫兹THz时域光谱测试装置，其特征是包括飞秒激光光源、半波起偏器、光学分束器、光学斩波器、固体太赫兹发射源、光学延迟器、波片、电光晶体、Wollaston偏振光分束器、光电探测器和锁相放大器；飞秒激光光源输出光脉冲，经半波起偏器后，由光学分束器分为泵浦光和检测光；本装置的光路包括泵浦光路和检测光路；检测光经光学延迟线和检测光路与泵浦光路在电光晶体处重合；泵浦光对应泵浦光路，在泵浦光路上，沿光的照射方向依次设有固定的光学斩波器、可拆除的固体太赫兹发射源和测试样品放置位置；所述光学斩波器输出用于锁相放大器的同步频率信号；检测光对应检测光路；在检测光路上，设有光学延迟器、Wollaston偏振光分束器、波片和沃拉斯顿棱镜；与测试样品放置位置对应处设置电光晶体和透镜，电光晶体采集的来自测试样品光信号经透镜后，再经Wollaston偏振光分束器送到波片和沃拉斯顿棱镜，分为P光和S光，这两个光速送入光电探测器，光电探测器进行光电转换后输出的电信号由锁相放大器进行放大；锁相放大器的同步频率信号来自泵浦光路或来自检测光路中的光学斩波器。