基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪制造技术

本发明专利技术涉及一种基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪，一束太赫兹光依次通过线栅方向与水平面夹角为45°的第一线栅偏振器、线栅方向与水平面夹角为90°的第二线栅偏振器后，分为一束线偏振的反射光和一束线偏振的透射光。透射光经过第一反射镜反射回第一线栅偏振器处，反射光经过与快速扫描振子相连的第二反射镜反射回第一线栅偏振器处，两束光共线传播到达抛物面镜，经抛物面镜会聚反射进入测辐射热计，最后由电脑分析处理数据。本装置成本低，分辨率高，操作容易，且对于各种脉冲宽度的太赫兹光均适用。

【技术实现步骤摘要】
基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪
本专利技术涉及一种太赫兹光脉宽测量仪，特别涉及一种基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪。
技术介绍
近几十年来，太赫兹波以其广泛的应用前景，已成为国际上物理领域的一个重要研究课题。太赫兹辐射是频率在0.1到10THz范围的电磁波，这一波段位于微波与红外之间，具有携带信息量丰富、高时空相干性、低光子能量等特性，在天文、生物、计算机、通信等科学领域有着巨大的应用价值。目前，主要的应用研究有太赫兹时域光谱技术、太赫兹成像技术、安全检查、太赫兹雷达、天文学、通信技术。目前，太赫兹光脉宽的测量都需要自行搭建光路系统，比如电光检测、太赫兹检测天线等。这些方法均结构复杂，操作繁琐耗时。基于这些实验上的种种不便捷性，目前还没有结构紧凑、可直接对单束太赫兹光进行脉冲宽度直接测量的一体化装置出现。
技术实现思路
本专利技术是针对目前太赫兹光脉宽测量方法繁琐的问题，提出了一种基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪，待测太赫兹光进入太赫兹光脉宽一体化测量仪后，由线栅偏振器A和线栅偏振器B分成两束线偏振的太赫兹光，这两束线偏振的太赫兹光经过不同光程到达反射镜反射，相遇后共线传播到达测辐射热计。初始光程严格相等，通过快速扫描振子微调光程，即可实现太赫兹光脉宽的测量。整个操作过程简单，方便。本专利技术的技术方案为：一种基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪，由太赫兹发射器，线栅方向与水平方向为45°的第一线栅偏振器，线栅方向与水平方向为90°的第二线栅偏振器，第一反射镜，第二反射镜，快速扫描振子，抛物面镜和测辐射热计组成，其中太赫兹发射器，第一线栅偏振器，第二线栅偏振器和第一反射镜中心在同一水平直线上；太赫兹发射器反射的太赫兹光通过第一线栅偏振器，成为线偏振光，再通过第二线栅偏振器，被分为偏振方向相互垂直的两束线偏振太赫兹光，一束为反射光，一束为透射光；透射光经固定的第一反射镜反射经过第二线栅偏振器回到第一线栅偏振器，另一束反射光经固定连接在快速扫描振子上的反射镜反射经过第二线栅偏振器回第一线栅偏振器，快速扫描振子移动，使到达第一线栅偏振器的两束光共线传播，传播到抛物面镜最终反射到测辐射热计上，采集到太赫兹发射器发射的太赫兹光的脉宽波形图送入电脑进行数据分析。本专利技术的有益效果在于：本专利技术基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪，该测量仪简单，容易操作，应用范围广。在实际操作过程中，快速扫描振子微调反射镜的位置，电脑分析就可以得出时间强度谱线，从而测出脉宽。该方法对于各种脉冲宽度的太赫兹波都是适用的。附图说明图1为本专利技术基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪结构示意图；图2-1为本专利技术基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪的偏振原理示意图一；图2-2为本专利技术基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪的偏振原理示意图二；图2-3为本专利技术基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪的偏振原理示意图三。具体实施方式如图1所示为实现一种基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪的结构示意图，由太赫兹发射器1，线栅方向与水平方向为45°的第一线栅偏振器2，线栅方向与水平方向为90°的第二线栅偏振器3，第一反射镜4，第二反射镜5，快速扫描振子6，抛物面镜7和测辐射热计8组成，其中太赫兹发射器1，第一线栅偏振器2，第二线栅偏振器3和第一反射镜4中心在同一水平直线上。太赫兹发射器1发射的太赫兹光通过第一线栅偏振器2，成为线偏振光，再通过第二线栅偏振器3，被分为偏振方向相互垂直的两束线偏振太赫兹光，一束为反射光，一束为透射光。透射光经固定的第一反射镜4反射经过第二线栅偏振器3回到第一线栅偏振器2，另一束反射光经固定连接在快速扫描振子6上的反射镜5反射经过第二线栅偏振器3回第一线栅偏振器2，快速扫描振子移动，使到达第一线栅偏振器2的两束光共线传播，传播到抛物面镜7最终反射到测辐射热计8上，电脑进行数据分析。实验过程中，将反射镜5连接在快速扫描振子6上，反射镜5由一个方向向另一个方向移动。此时得到一个波形图，这个波形图的脉宽就是初始太赫兹光（太赫兹发射器发射出的太赫兹光）的脉宽。在下面的实施例中，以输出中心频率为1THz的太赫兹脉冲光为例，其他波段与该波段的实施方法一致。针对太赫兹源输出中心频率为1THz的太赫兹脉冲光，具体实现测量太赫兹脉冲光的调节过程如下：太赫兹发射器1发射出太赫兹光，先通过线栅方向与水平方向夹角为45°的线栅偏振器2，成为线偏振光，再通过线栅方向与水平方向夹角为90°的线栅偏振器3，被分为偏振方向相互垂直的两束线偏振太赫兹光，一束为反射光，一束为透射光。透射光经反射镜4反射，将反射镜4固定在距线栅偏振器2水平距离为5cm处。反射光经反射镜5反射，反射镜5安装在快速扫描振子6上，反射镜5的初始位置距线栅偏振器2垂直距离为5cm处，启动快速扫描振子，快速扫描振子带动反射镜5移动，两束光反射后相遇，共线传播并经线栅偏振器2反射，进入抛物面镜7反射到测辐射热计8，电脑进行数据分析，获得待测太赫兹光的脉冲形状和宽度信息。图2为本专利技术基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪的偏振原理示意图，图中带箭头的方向为太赫兹光的偏振方向，不带箭头的为线栅偏振器的方向，其中图2-1为通过线栅方向与水平方向为45°的线栅偏振器2后太赫兹光的偏振方向及线栅偏振器的方向；图2-2为通过线栅方向与水平方向为90°的线栅偏振器3后反射光、透射光的偏振方向及线栅偏振器方向；图2-3两束光共线传播后经过线栅方向与水平方向为45°的线栅偏振器2反射后的偏振方向。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪，其特征在于，由太赫兹发射器，线栅方向与水平方向为45°的第一线栅偏振器，线栅方向与水平方向为90°的第二线栅偏振器，第一反射镜，第二反射镜，快速扫描振子，抛物面镜和测辐射热计组成，其中太赫兹发射器，第一线栅偏振器，第二线栅偏振器和第一反射镜中心在同一水平直线上；太赫兹发射器发射的太赫兹光通过第一线栅偏振器，成为线偏振光，再通过第二线栅偏振器，被分为偏振方向相互垂直的两束线偏振太赫兹光，一束为反射光，一束为透射光；透射光经固定的第一反射镜反射经过第二线栅偏振器回到第一线栅偏振器，另一束反射光经固定连接在快速扫描振子上的反射镜反射经过第二线栅偏振器回第一线栅偏振器，快速扫描振子移动，使到达第一线栅偏振器的两束光共线传播，传播到抛物面镜最终反射到测辐射热计上，采集到太赫兹发射器发射的太赫兹光的脉宽波形图送入电脑进行数据分析。

【技术特征摘要】
1.一种基于组合线栅偏振器的太赫兹光脉宽一体化测量仪，其特征在于，由太赫兹发射器，线栅方向与水平方向为45°的第一线栅偏振器，线栅方向与水平方向为90°的第二线栅偏振器，第一反射镜，第二反射镜，快速扫描振子，抛物面镜和测辐射热计组成，其中太赫兹发射器，第一线栅偏振器，第二线栅偏振器和第一反射镜中心在同一水平直线上；太赫兹发射器发射的太赫兹光通过第一线栅偏振器，成为线偏振光，再通过第二线栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭滟，朱亦鸣，罗洁，周市委，殷晨晖，王俊炜，徐博伟，张腾飞，庄松林，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31