The invention discloses a trigger signal generating device and method for the terahertz asynchronous high-speed scanning system. The trigger signal produced by the invention is compared to the two photon triggering signal, effectively avoiding a series of problems such as the frequency doubling signal that the two photons encountered during the adjustment process, and greatly simplifying the optical path. The design is convenient to facilitate the further integration of asynchronous scanning system. Compared with the dual balance detector (DBM), it effectively avoids the instability of trigger signals caused by the introduction of electrical signals. The triggered signal reduces the jitter of about 100fs 200fs, and further obtains a stable high signal to noise ratio terahertz. The signal provides a good precondition.
【技术实现步骤摘要】
一种太赫兹异步高速扫描系统触发信号产生装置及方法
本专利技术属于THz
,具体涉及一种太赫兹异步高速扫描系统触发信号产生装置及方法。
技术介绍
太赫兹是指频率段在0.1THz到10THz的电磁辐射波。这一波段介于微波与光波之间,是电子学与光子学的交叉领域。太赫兹波由于具有瞬态性、低能性和相干性等独特性质,在无损检测、无线通信、军用雷达、生化等众多领域具有重大的科学价值和广阔的应用前景。近年来,众多研究小组开展了太赫兹时域光谱领域的研究。太赫兹波由于其所属频段的特点,以及许多生物分子的振动和转动能级均坐落在此频段内。使得太赫兹光谱成为检测生物分子以及疾病的有效手段。因此研究太赫兹光谱系统正成为国内外研究的重点。THz-TDS系统作为一种有效的光谱检测手段,在未来的生物医学,无损检测及光谱成像领域中发挥越来越重要的作用。现阶段常见的太赫兹产生方法有光电导天线和光整流法,探测太赫兹的方法有光电导取样和电光取样法。如图1所示,现阶段普遍应用的传统THz-TDS泵浦探测系统通过机械平移台的机械步进来实现对太赫兹信号的逐点扫描,机械电机每步进一次只会完成对太赫兹脉冲的某一点采样,因此,要想得到整个太赫兹脉冲,根据时域谱分辨率的需求步进电机需要移动几百到几千次,耗时几分钟到几十分钟甚至更长。所以,基于机械平移台的THz-TDS系统无法实现对太赫兹脉冲的快速采样。其具有如下缺点:1)使用机械延迟装置,由于电机的机械弛豫时间,会导致扫描完所有的点要使用很长的时间,所以传统TDS系统得到一张太赫兹时域光谱一般需要几到几十分钟,时间很长。2)机械平移台由于是利用电机产生运 ...
【技术保护点】
1.一种触发信号产生装置,其特征在于,包括两台光纤飞秒脉冲激光器、光纤耦合器、平衡探测器以及示波器;所述光纤耦合器接收所述两台光纤飞秒脉冲激光器输出的飞秒激光,进行干涉再分为两路送入所述平衡探测器中,得到的触发信号由示波器接收和显示。
【技术特征摘要】
1.一种触发信号产生装置,其特征在于,包括两台光纤飞秒脉冲激光器、光纤耦合器、平衡探测器以及示波器;所述光纤耦合器接收所述两台光纤飞秒脉冲激光器输出的飞秒激光,进行干涉再分为两路送入所述平衡探测器中,得到的触发信号由示波器接收和显示。2.如权利要求1所述的一种触发信号产生装置,其特征在于,还包括两个光纤式光电导天线;两台光纤飞秒脉冲激光器分别定义为主激光器和从激光器;主激光器输出的飞秒激光,经过一个光纤式光电导天线后,产生太赫兹脉冲,再经过样品后,由另一个光纤式光电导天线探测,太赫兹信号由所述示波器接收;从激光器输出的飞秒激光,作为探测脉冲,经过另一个光纤式光电导天线后,太赫兹信号由所述示波器接收。3.如权利要求1或2所述的一种触发信号产生装置,其特征在于,所述两台光纤飞秒脉冲激光器的基频重复频率为100MHz,差频可调,调节范围为1Hz到10kHz,中心波长为1550nm,脉宽为75fs;两台光纤飞秒脉冲激光器中其中一台的功率为120mW,另一台激光器的功率为135mW。4.如权利要求1或2所述的一种触发信号产生装置,其特征在于,所述平衡探测器为THORLABS公司生产的PDB450C型号平衡探测器。5.一种异步高速扫描系统,其特征在于,包括两台光纤飞秒脉冲激光器、光纤耦合器、平衡探测器、示波器、3个光纤端口耦合器、二分之一波片、偏振分光棱镜、两个光纤式光电导天线以及5个反射镜,如图5所示;两台光纤飞秒脉冲激光器分别定义为主激光器和从激光器;主激光器输出的一束飞秒激光的光路中依次设置二分之一波片和偏振分光棱镜;所述偏振分光棱镜的反射光路中依次设置反射镜M1、M2、第一光纤端口耦合器以及第一光纤式光电导天线;所述偏振分光棱镜的透射光路中依次设置反射镜M3、M4、M...
【专利技术属性】
技术研发人员:大卫·琼斯,杨雪,武亚雄,崔海林,苏波,何敬锁,周庆莉,张存林,
申请(专利权)人:首都师范大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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