用于样本表征的超分辨率时域光谱方法及设备技术

一种用于确定样本的物理参数的集合的方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于样本表征的超分辨率时域光谱方法及设备


[0001]本专利技术总体涉及一种用于通过时域光谱(TDS)确定样本的物理参数的方法。具体地，本专利技术涉及一种用于拟合测量的样本的时间迹线并且由此提取物理参数的方法。

技术介绍

[0002]时域光谱方法是现今以太赫兹时域(THz
‑
TDS)方式——即通过使用具有0.1THz至30THz之间的频率的激发束而执行的成熟的技术，已经显示了研究诸如半导体、铁电体、超导体、液体、气体、生物分子、分子晶体(诸如碳水化合物)、带通滤波器、嵌入在微流体电路中的超表面等不同材料的能力。
[0003]与测量函数是通过干涉测量法得到的时域数据的自相关的傅里叶变换红外光谱仪相比，THz
‑
TDS是基于对THz频率范围中的电场的直接测量。
[0004]在图1中描绘了普通的THz
‑
TDS设置的工作原理。通过光电导THz天线或者非线性晶体NL借助于由飞秒激光器L产生的近红外脉冲的光整流效应而发射THz激发束EB(如图1所示)。在图2中示出了激发束EB。其包括具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于确定样本的物理参数的集合的方法，包括以下步骤：
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A获取测量的样本时间迹线Es(t)，所述测量的样本时间迹线Es(t)已通过借助周期性地发射具有周期T并且呈现梳状频率的电磁脉冲的激发束(EB)照射样本(S)、以及通过相干检测对作为时间的函数的来自所述样本的电磁场进行检测而通过时域光谱获得，对所述样本时间迹线进行测量的时间段是tmax，其中tmax<T，
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B获取测量的参考时间迹线Eref(t)，所述测量的参考时间迹线Eref(t)已通过在与步骤A相同的条件下但是不存在所述样本时进行照射和检测而获得，
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C确定在所述周期T上延伸并且通过将未执行测量的时刻假设为0值而获得的被称为Eref0(t)的加宽的参考时间迹线，以及确定在等于T的时间窗上计算的所述加宽的参考时间迹线的离散傅里叶变换
‑
D根据物理参数(pi)的集合，从所述加宽的参考时间迹线的傅里叶变换和所述样本的物理行为模型，确定被称为样本频率模型的所述样本在频域中的冲激响应的建模，
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E对所述物理参数(pi)的集合应用优化算法，包括以下子步骤：
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E1初始化物理参数(pi)，
‑
迭代地实现以下子步骤：
‑
E2计算所述样本频率模型的被称为估计的样本时间迹线E
est
{p
i
}(t)的逆离散傅里叶变换，
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E3从所述测量的样本时间迹线Es(t)与估计的时间迹线Eest(t)之间的差计算误差函数(ε
er
{pi})，直到获得使所述误差函数最小化的物理参数的值(pi
opt
)的集合为止。2.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述激发束(EB)处于具有被包括在100GHz至30THz之间的频率的THz域中。3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，选择最大时间延迟tmax，以便包括大于所述测量的参考时间迹线的能量的95％。4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述样本频率模型在于傅里叶变换Eref0(ω)与表征样本行为的传递函数T(ω)相乘。5.根据前一权利要求所述的方法，其中，所述传递函数T(ω)取决于复折射率n(ω)。6.根据前一权利要求所述的方法，其中，对于每条谱线，被称为介电常数ε(ω)的所述复折射率的平方遵循Drude
‑
Lorentz模型，谱线由振幅(M)、被称为阻尼速率(γ)的宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗曼，
申请(专利权)人：里尔研究中心里尔大学上法兰西综合理工大学竹尼亚大学，
类型：发明
国别省市：