THz põlvkond
ZnTe kristallid
Kaasaegses THz aeg-domeeni spektroskoopias (THz-TDS) on levinud lähenemisviis THz impulsside genereerimine ultralühikeste laserimpulsside optilise alalduse (OR) abil ja seejärel tuvastamine vaba ruumi elektro-optilise proovivõtu (FEOS) abil spetsiaalse orientatsiooniga mittelineaarsetes kristallides. .
Optilise alalduse korral teisendatakse langeva võimsa laserimpulsi ribalaius THz emissiooni ribalaiuseks, samal ajal kui nii optiline kui ka THz signaal levivad läbi mittelineaarse kristalli.
FEOS-is levivad nii THz kui ka nõrgad sondi laserimpulsid läbi mittelineaarse kristalli, mis põhjustab spetsiaalselt eelpolariseeritud sondi laserimpulsi THz välja poolt indutseeritud faasipeetust.See faasipeetus on võrdeline tuvastatud THz signaali elektrivälja tugevusega.
Optiliselt kokku puutunud ZnTe kristallid
10x10x(1+0,01)mm
Mittelineaarseid kristalle, nagu ZnTe, <110> kristallide orientatsiooniga, saab kasutada OR- ja FEOS-is normaalse esinemissagedusega.Kuid <100> orientatsiooniga kristallidel ei ole OR ja FEOS jaoks vajalikke mittelineaarseid omadusi, kuigi nende lineaarne THz ja optilised omadused on identsed <110> orientatsiooniga kristallide omadega. Eduka THz genereerimise või tuvastamise nõuded sellises mittelineaarses kristallipõhises THz-TDS spektromeetris on faaside sobitamine genereeriva (tuvastava) optilise impulsi ja genereeritud (tuvastatud) THz signaali vahel.Sellegipoolest on THz spektroskoopia rakenduste jaoks sobivatel mittelineaarsetel kristallidel THz vahemikus tugev optiline fononresonants, THz murdumisnäitaja tugev dispersioon piirab faasisobivuse sagedusvahemikku.
Paksud mittelineaarsed kristallid tagavad THz-optilise faasi sobitamise kitsas sagedusribas. Nad toetavad ainult murdosa genereeriva (tuvastava) laserimpulsi ribalaiusest, kuna optilised ja THz signaalid kogevad pikemate ühislevivahemaa tagant suuremat eemaldumist.Kuid genereeritud (tuvastatud) tippsignaali tugevus on pika ühislevikauguse korral üldiselt kõrge.
Õhukesed mittelineaarsed kristallid tagavad hea THz-optilise faasisobivuse genereeriva (tuvastava) laserimpulsi kogu ribalaiuse piires, kuid genereeritud (tuvastatud) signaali tugevus on tavaliselt väike, kuna signaali tugevus on võrdeline THz-optilise kaaslevi kaugustega. .
Lairiba faaside sobitamiseks THz genereerimisel ja tuvastamisel ning sageduse eraldusvõime hoidmiseks samal ajal, arendas DIEN TECH edukalt välja murdumisvõimelise kombineeritud ZnTe kristalli – 10 µm paksuse (110) ZnTe kristalli (100) ZnTe peal. lahutama.Selliste kristallide puhul on THz-optiline kaaslevi ülioluline ainult kristalli 110-osas ja mitmekordne peegeldus peab hõlmama kogu kristalli paksust.
