Generació THz
Cristalls de ZnTe
En l'espectroscòpia moderna del domini del temps THz (THz-TDS), l'enfocament comú és la generació de polsos THz mitjançant la rectificació òptica (OR) de polsos làser ultracurts i després la detecció mitjançant mostreig electro-òptic d'espai lliure (FEOS) en cristalls no lineals d'orientació especial. .
En la rectificació òptica, l'amplada de banda del pols làser potent incident es converteix en l'amplada de banda d'emissió THz, mentre que el senyal òptic i THz es copropaguen a través del cristall no lineal.
A FEOS, els polsos làser de la sonda THz i febles es copropaguen a través del cristall no lineal, donant lloc al retard de fase induït pel camp THz del pols làser de la sonda especialment prepolaritzat.Aquest retard de fase és proporcional a la intensitat del camp elèctric del senyal THz detectat.
Cristalls de ZnTe en contacte òptic
10x10x(1+0,01)mm
Els cristalls no lineals com ZnTe, amb orientació cristal·lina <110> es poden aplicar en OR i FEOS amb incidència normal.Tanmateix, els cristalls d'orientació <100> no posseeixen propietats no lineals necessàries per a OR i FEOS, encara que les seves propietats òptiques i THz lineals són idèntiques a les dels cristalls orientats a <110>. Els requisits per a una generació o detecció de THz exitosa en aquest espectròmetre THz-TDS basat en cristalls no lineals es troba la concordança de fase entre el pols òptic generador (detector) i el senyal THz generat (detectat).No obstant això, els cristalls no lineals adequats per a aplicacions d'espectroscòpia THz tenen fortes ressonàncies de fonons òptics en el rang THz, la forta dispersió de l'índex de refracció THz limita el rang de freqüència de concordança de fase.
Els cristalls gruixuts no lineals proporcionen una concordança de fase òptica THz al voltant d'una banda de freqüència estreta. Només admeten una fracció de l'amplada de banda del pols làser generador (detector), ja que els senyals òptics i THz experimenten un desplaçament més gran a llargues distàncies de co-propagació.Però la força del senyal màxima generada (detectada) és generalment alta per a una llarga distància de co-propagació.
Els cristalls prims no lineals proporcionen una bona concordança de fase òptica THz dins de l'amplada de banda completa del pols làser generador (detector), però la força del senyal generada (detectada) sol ser petita, perquè la força del senyal és proporcional a les distàncies de co-propagació òptica THz. .
Per tal de proporcionar una concordança de fase de banda ampla en la generació i detecció de THz i mantenir la resolució de freqüència prou alta al mateix temps, DIEN TECH va desenvolupar amb èxit un cristall de ZnTe combinat refractiu, un cristall de ZnTe de 10 µm de gruix (110) sobre un (100) ZnTe. restar.En aquests cristalls, la copropagació òptica THz només és crucial dins de la part <110> del cristall, i les múltiples reflexions han d'abastar tot el gruix del cristall combinat.
