Xeración THz
Cristais de ZnTe
Na moderna espectroscopia de dominio do tempo THz (THz-TDS), o enfoque común é a xeración de pulsos THz mediante a rectificación óptica (OR) de pulsos láser ultracortos e despois a detección mediante mostraxe electro-óptica en espazo libre (FEOS) en cristais non lineais de orientación especial. .
Na rectificación óptica, o ancho de banda do potente pulso láser incidente convértese no ancho de banda de emisión THz, mentres que o sinal óptico e THz se propagan co-propagando a través do cristal non lineal.
En FEOS, tanto os pulsos de láser de sonda THz como débiles se propagan conjuntamente a través do cristal non lineal, o que provoca un retardo de fase inducido polo campo THz do pulso láser de sonda especialmente prepolarizado.Este retardo de fase é proporcional á intensidade do campo eléctrico do sinal THz detectado.
Cristais de ZnTe en contacto óptico
10x10x(1+0,01)mm
Os cristais non lineais como ZnTe, con orientación de cristal <110> pódense aplicar en OR e FEOS con incidencia normal.Non obstante, os cristais de orientación <100> non posúen propiedades non lineais que son necesarias para OR e FEOS, aínda que as súas propiedades ópticas e THz lineais son idénticas ás dos cristais orientados a <110>. Os requisitos para unha xeración ou detección exitosa de THz neste espectrómetro THz-TDS baseado en cristal non lineal é a coincidencia de fase entre o pulso óptico xerador (detector) e o sinal THz xerado (detectado).Non obstante, os cristais non lineais axeitados para aplicacións de espectroscopia THz teñen fortes resonancias de fonóns ópticos no rango THz, a forte dispersión do índice de refracción THz limita o rango de frecuencias de coincidencia de fase.
Os cristais grossos non lineais proporcionan unha coincidencia de fase óptica THz ao redor dunha banda de frecuencia estreita. Só admiten unha fracción do ancho de banda do pulso láser xerador (detector), xa que os sinais ópticos e THz experimentan un desvío maior en longas distancias de co-propagación.Pero a intensidade máxima do sinal xerada (detectada) é xeralmente alta para a longa distancia de co-propagación.
Os cristais finos non lineais proporcionan unha boa coincidencia de fase óptica THz dentro do ancho de banda total do pulso láser xerador (detector), pero a intensidade do sinal xerado (detectado) adoita ser pequena, porque a intensidade do sinal é proporcional ás distancias de co-propagación óptica THz. .
Co fin de proporcionar unha coincidencia de fase de banda ancha na xeración e detección de THz e manter a resolución de frecuencia o suficientemente alta ao mesmo tempo, DIEN TECH desenvolveu con éxito un cristal ZnTe combinado refractivo, un cristal ZnTe de 10 µm de espesor (110) nun cristal ZnTe de (100) restar.Nestes cristais, a co-propagación óptica THz só é crucial dentro da parte <110> do cristal, e as múltiples reflexións teñen que abarcar todo o grosor combinado do cristal.
