Pagbuo ng THz
Mga kristal ng ZnTe
Sa modernong THz time-domain spectroscopy (THz-TDS), ang karaniwang diskarte ay THz pulses generation sa pamamagitan ng optical rectification (OR) ng ultrashort laser pulses at pagkatapos ay ang detection sa pamamagitan ng free space electro-optic sampling (FEOS) sa nonlinear crystals ng espesyal na oryentasyon .
Sa optical rectification, ang bandwidth ng insidente na malakas na pulso ng laser ay na-convert sa bandwidth ng THz emission, habang ang optical at THz signal ay co-propagate sa pamamagitan ng nonlinear na kristal.
Sa FEOS, ang THz at mahinang probe laser pulse ay magkakasamang nagpapalaganap sa pamamagitan ng nonlinear na kristal, na humahantong sa thz field-induced phase retardation ng espesyal na prepolarized probe laser pulse.Ang phase retardation na ito ay proporsyonal sa lakas ng electric field ng nakitang signal ng THz.
Optical contacted ZnTe crystals
10x10x(1+0.01)mm
Ang mga nonlinear na kristal tulad ng ZnTe, na may <110> na oryentasyong kristal ay maaaring mailapat sa OR at FEOS sa normal na saklaw.Gayunpaman, ang mga kristal ng <100> oryentasyon ay hindi nagtataglay ng mga nonlinear na katangian na kailangan para sa OR at FEOS, bagama't ang kanilang mga linear na THz at optical na katangian ay magkapareho sa <110>-oriented na kristal. Ang mga kinakailangan para sa isang matagumpay na henerasyon o pagtuklas ng THz sa naturang nonlinear na crystal-based na THz-TDS spectrometer ay phase matching sa pagitan ng bumubuo (detecting) optical pulse at nabuo (detected) THz signal.Gayunpaman, ang mga nonlinear na kristal na angkop para sa mga aplikasyon ng THz spectroscopy ay may malakas na optical phonon resonances sa hanay ng THz, ang malakas na dispersion ng THz refractive index ay nililimitahan ang phase-matching frequency range.
Ang mga makapal na nonlinear na kristal ay nagbibigay ng THz-optical phase na tumutugma sa paligid ng isang makitid na frequency band. Sinusuportahan lamang nila ang isang maliit na bahagi ng bandwidth ng pagbuo (pagtukoy) ng pulso ng laser, dahil ang mga optical at THz signal ay nakakaranas ng mas malaking walk-off sa mahabang distansya ng co-propagation.Ngunit ang nabuo (natukoy) na peak na lakas ng signal ay karaniwang mataas para sa mahabang distansya ng co-propagation.
Ang mga manipis na nonlinear na kristal ay nagbibigay ng magandang THz-optical phase na pagtutugma sa loob ng buong bandwidth ng pagbuo (pagtukoy) ng pulso ng laser, ngunit ang nabuo (natukoy) na lakas ng signal ay kadalasang maliit, dahil ang lakas ng signal ay proporsyonal sa THz-optical co-propagation na mga distansya .
Upang makapagbigay ng pagtutugma ng broad-band phase sa pagbuo at pagtuklas ng THz at panatilihing sapat na mataas ang frequency resolution sa parehong oras, matagumpay na binuo ng DIEN TECH ang repraktibo na pinagsamang ZnTe crystal- isang 10µm na kapal (110) ZnTe na kristal sa isang (100)ZnTe ibawas.Sa gayong mga kristal, ang THz-optical co-propagation ay mahalaga lamang sa loob ng<110> bahagi ng kristal, at ang maramihang mga pagmuni-muni ay kailangang sumasaklaw sa buong pinagsamang kapal ng kristal.
