Generación de THz
Cristales de ZnTe
En la espectroscopia moderna de THz en el dominio del tiempo (THz-TDS), el enfoque común es la generación de pulsos de THz mediante rectificación óptica (OR) de pulsos láser ultracortos y luego la detección mediante muestreo electroóptico en el espacio libre (FEOS) en cristales no lineales de orientación especial. .
En la rectificación óptica, el ancho de banda del potente pulso láser incidente se convierte en el ancho de banda de la emisión de THz, mientras que tanto la señal óptica como la de THz se copropagan a través del cristal no lineal.
En FEOS, tanto los pulsos de láser de sonda débiles como los de THz se copropagan a través del cristal no lineal, lo que lleva al retardo de fase inducido por el campo de THz del pulso del láser de sonda especialmente prepolarizado.Este retardo de fase es proporcional a la intensidad del campo eléctrico de la señal de THz detectada.
Cristales de ZnTe con contacto óptico.
10x10x(1+0,01)mm
Los cristales no lineales como ZnTe, con orientación cristalina <110>, se pueden aplicar en quirófano y FEOS con incidencia normal.Sin embargo, los cristales de orientación <100> no poseen propiedades no lineales que son necesarias para OR y FEOS, aunque sus THz lineales y sus propiedades ópticas son idénticas a las de los cristales orientados <110>. Los requisitos para una generación o detección exitosa de THz en dicho espectrómetro THz-TDS basado en cristal no lineal hay una coincidencia de fase entre el pulso óptico generador (detector) y la señal THz generada (detectada).Sin embargo, los cristales no lineales adecuados para aplicaciones de espectroscopia de THz tienen fuertes resonancias de fonones ópticos en el rango de THz, la fuerte dispersión del índice de refracción de THz limita el rango de frecuencia de coincidencia de fases.
Los cristales gruesos no lineales proporcionan una adaptación de fase óptica de THz alrededor de una banda de frecuencia estrecha. Soportan solo una fracción del ancho de banda del pulso láser generador (detector), ya que las señales ópticas y de THz experimentan una mayor desviación en largas distancias de copropagación.Pero la intensidad máxima de la señal generada (detectada) es generalmente alta para distancias de copropagación largas.
Los cristales delgados no lineales proporcionan una buena coincidencia de fase óptica de THz dentro del ancho de banda completo del pulso láser generador (detector), pero la intensidad de la señal generada (detectada) suele ser pequeña, porque la intensidad de la señal es proporcional a las distancias de copropagación óptica de THz. .
Para proporcionar una coincidencia de fase de banda ancha en la generación y detección de THz y mantener la resolución de frecuencia lo suficientemente alta al mismo tiempo, DIEN TECH desarrolló con éxito un cristal de ZnTe refractivo combinado: un cristal de ZnTe de 10 µm de espesor (110) en un cristal de ZnTe (100). restar.En tales cristales, la copropagación óptica de THz sólo es crucial dentro de la parte <110> del cristal, y las múltiples reflexiones deben abarcar todo el espesor del cristal combinado.
