【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太赫兹检测
,具体是一种便携式太赫兹谱检测装置及检测方法。
技术介绍
太赫兹辐射是指频率为0.1THz-10THz间的一段电磁波,处于宏观电子学向微观光子学过渡的区域,具有很多独特的优点。太赫兹光子能量低,对于很多介电材料和非极性的液体有良好的穿透性,许多极性大分子振动能级间的跃迁和转动能级间的跃迁正好处于太赫兹频率范围。因此,太赫兹波适合用于安全无损非接触式检测。研究物质的太赫兹光谱响应对于深入揭示其组成、结构及理化特性具有重要意义。其中,太赫兹时域光谱技术能直接测量太赫兹辐射的电场强度,包括电场的振幅和相位,可以方便获取物质的折射率和消光系数等方面的信息,在基础生物科学、医药学和材料科学等方面有很大的应用潜力。因此,一套能准确测量物质太赫兹光谱响应信号的检测装置及相应检测方法对促进太赫兹波在各个领域的应用具有重要的意义。现有的太赫兹时域光谱系统多采用光导天线或光整流机制辐射太赫兹脉冲,采用光电导采样或电光采样的方法探测太赫兹脉冲。这些方法较成熟,但对产生和探测介质要求较高,且一般只能探测较低频段(一般宽至3THz)的信号,还有大部分频段的太赫兹信号无法获得,极大地限制了太赫兹波的应用。研究发现,空气可以作为太赫兹产生和探测的介质,通过空气电离可以获得频带宽,电场强度强的太赫兹信号。由于产生的太赫兹频段很宽,对宽频太赫兹的准确调控难度很大,使得一些检测装置太赫兹产生和探测效果 ...
【技术保护点】
一种便携式太赫兹谱检测装置,其特征在于:包括箱体(7)及安装在箱体(7)中的分光模块(1)、相角补偿模块(2)、探测光路模块(3)、太赫兹产生模块(4)、太赫兹探测模块(5)以及太赫兹光路模块;其中,入射的飞秒脉冲激光由分光模块(1)分束成第一光路和第二光路,第一光路由相角补偿模块(2)、太赫兹产生模块(4)、太赫兹光路模块以及太赫兹探测模块(5)依次传播形成,第二光路由探测光路模块(3)以及太赫兹探测模块(5)依次传播形成。
【技术特征摘要】
2016.01.12 CN 20161001759271.一种便携式太赫兹谱检测装置,其特征在于:包括箱体(7)及安装在箱
体(7)中的分光模块(1)、相角补偿模块(2)、探测光路模块(3)、太赫兹产
生模块(4)、太赫兹探测模块(5)以及太赫兹光路模块;其中,入射的飞秒脉
冲激光由分光模块(1)分束成第一光路和第二光路,第一光路由相角补偿模块
(2)、太赫兹产生模块(4)、太赫兹光路模块以及太赫兹探测模块(5)依次传
播形成,第二光路由探测光路模块(3)以及太赫兹探测模块(5)依次传播形
成。
2.根据权利要求1所述的一种便携式太赫兹谱检测装置,其特征在于:所述
分光模块(1):包括沿直线依次排列的半波片(10)和分束器(11),用于将入
射的飞秒脉冲激光分束到相角补偿模块(2)和探测光路模块(3);
所述相角补偿模块(2):包括依次排列在分束器(11)之后的β硼酸钡晶
片(12)、α硼酸钡晶片(13)、石英光楔对(14)和双波长波片(15),将800nm
基频光进行倍频产生400nm的倍频光,并调整基频光与倍频光的相位差和偏振
方向;
所述太赫兹产生模块(4):由设置在双波长波片(15)之后的平凸透镜I
(16)构成,将调整好的基频光与倍频光聚焦到空气中,使空气电离产生太赫
兹脉冲;
太赫兹光路模块:包括依次设置在凸透镜I(16)之后的离轴抛物面镜I(17)、
高阻硅片(18)、离轴抛物面镜II(19)、样品架(21)、离轴抛物面镜III(22)
以及带孔离轴抛物面镜(26);
探测光路模块(3):包括依次排列在分束器之后的一维光路延迟器(23)、
一组反射镜(24)和平凸透镜II(25),用于控制探测光的相位延迟,并将探测
光束聚焦到太赫兹探测模块(5);平凸透镜II(25)位于带孔离轴抛物面镜(26)
\t之前,并与带孔离轴抛物面镜(26)的孔同轴布置;
太赫兹探测模块(5):包括依次排列在带孔离轴抛物面镜(26)之后的高
压交流电极(27)、分色镜(28)、双凸透镜(29)、低通滤光片(32)、窄带通
滤光片(30)和光电倍增管(31),用于汇聚探测光和太赫兹光束,进行太赫兹
电场的探测。
3.根据权利要求2所述的一种便携式太赫兹谱检测装置,其特征在于:所述
α硼酸钡晶片(13)的光轴角度可调,使晶片内部800nm基频光光速小于400nm
倍频光光速;所述石英光楔对(14)能在沿垂直于光束方向上做一维移动,从
而在沿垂直于光束方向上做一维移动,调节基频光与倍频光的相位差;所述双
波长波片(15)用于同时调节400nm基频光与800nm倍频光的偏振方向。
4.根据权利要求3所述的一种便携式太赫兹谱检测装置,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:应义斌,王陈,谢丽娟,黄宇新,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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