利用涡旋光空气等离子体荧光探测太赫兹波的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种利用涡旋光空气等离子体荧光探测太赫兹波的系统和方法，所述系统包括依次设置在光路上的激光器、分光镜、光参量放大器、DAST有机晶体、太赫兹滤波片、离轴打孔抛物面反射镜、第一平面反射镜、第二平面反射镜、涡旋偏振片、第一凸透镜、第二凸透镜、第三凸透镜、带通滤波片及光电倍增管，通过将涡旋光束应用于太赫兹波参与的荧光辐射，和传统的高斯光束产生的等离子体的荧光辐射方案相比，涡旋光束具有更高的敏感性，对太赫兹能量要求更低，响应灵敏度更高，更适宜于等离子体通道的常规测量，为利用荧光远程探测太赫兹波信号领域提供了新的研究思路和参考价值。域提供了新的研究思路和参考价值。域提供了新的研究思路和参考价值。

【技术实现步骤摘要】
利用涡旋光空气等离子体荧光探测太赫兹波的系统和方法


[0001]本专利技术属于气体荧光辐射增强技术，涉及太赫兹探测领域，具体而言，涉及一种利用涡旋光空气等离子体荧光探测太赫兹波的系统和方法。

技术介绍

[0002]飞秒的丝状过程中产生了大量的激发分子和原子离子，这些粒子将经历复杂的能级跃迁过程，发射出特征荧光。荧光发射是飞秒激光在空气中成丝过程中发生的一种典型的非线性现象。可以从荧光光谱中提取飞秒成丝的一些重要信息，如激光强度、电子温度和飞秒丝内的等离子体密度。更重要的是，原子和分子所经历的激发、电离和其他动力学过程也可以通过荧光光谱的分析来探索。飞秒灯丝诱导的荧光在遥感领域具有很好的应用前景，因此备受关注。
[0003]随着太赫兹技术的发展，太赫兹波对空气等离子体荧光的增强作用已经被实验观察证实，使得太赫兹波增强荧光辐射成为太赫兹波探测的一种有效方法。近几年，随着人们对大气激光等离子体的非线性现象的研究，太赫兹波对激光等离子体产生的荧光增强现象被发现，并被用于空气中的太赫兹探测，也就是荧光增强探测法。其本质是分别测量大气等离子体辐射的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用涡旋光空气等离子体荧光探测太赫兹波的系统，其特征在于，包括依次设置在光路上的激光器、分光镜、光参量放大器、DAST有机晶体、太赫兹滤波片、离轴打孔抛物面反射镜、第一平面反射镜、第二平面反射镜、涡旋偏振片、第一凸透镜、第二凸透镜、第三凸透镜、带通滤波片及光电倍增管，其中：所述激光器发射中心波长为800nm的高斯型激光，所述高斯型激光经过所述分光镜被分成两束，一束为泵浦光，另一束为探测光；所述泵浦光通过所述光参量放大器后被放大成波长为1550nm的激光，再经由所述DAST有机晶体基于光整流法和光学差频法产生太赫兹波，所述太赫兹波依次经过所述太赫兹滤波片滤除杂散光，之后再经由所述离轴打孔抛物面反射镜反射后聚焦；所述探测光依次经过所述第一平面反射镜和所述第二平面反射镜反射后、经过所述涡旋偏振片将高斯型激光转换为涡旋光束，再经过所述第一凸透镜聚焦后，经过所述离轴打孔抛物面反射镜背面的小孔入射，与所述太赫兹波点共同聚焦于一点产生荧光信号；所述荧光信号经由所述第二凸透镜汇聚为平行光后，再由所述第三凸透镜聚焦，最后通过所述带通滤波片滤除杂散光后由所述光电倍增管收集并探测。2.根据权利要求1所述的利用涡旋光空气等离子体荧光探测太赫兹波的系统，其特征在于，所述激光器为飞秒激光放大器。3.根据权利要求1所述的利用涡旋光空气等离子体荧光探测太赫兹波的系统，其特征在于，经由所述DAST有机晶体产生的太赫兹波的电场强度介于0.3～11.0MV/cm之间。4.根据权利要求1所述的利用涡旋光空气等离子体荧光探测太赫兹波的系统，其特征在于，通过调整所述涡旋偏振片能够将高斯光束转化为角向偏振或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮亮，张明浩，肖文，张存林，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：