Generování THz
ZnTe krystaly
V moderní THz spektroskopii v časové oblasti (THz-TDS) je běžným přístupem generování THz pulsů optickou rektifikací (OR) ultrakrátkých laserových pulsů a poté detekce elektrooptickým vzorkováním ve volném prostoru (FEOS) v nelineárních krystalech speciální orientace. .
Při optické rektifikaci se šířka pásma dopadajícího silného laserového pulsu převádí na šířku pásma emise THz, zatímco optický i THz signál se šíří nelineárním krystalem.
U FEOS se THz i slabé laserové pulsy sondy šíří společně nelineárním krystalem, což vede k fázovému zpoždění speciálně předpolarizovaného laserového pulsu sondy vyvolané THz polem.Tato fázová retardace je úměrná intenzitě elektrického pole detekovaného THz signálu.
Optické kontaktované krystaly ZnTe
10x10x(1+0,01)mm
Nelineární krystaly jako ZnTe s orientací krystalů <110> lze použít v OR a FEOS při normálním dopadu.Krystaly s orientací <100> však nemají nelineární vlastnosti, které jsou potřebné pro OR a FEOS, ačkoli jejich lineární THz a optické vlastnosti jsou totožné s vlastnostmi <110>-orientovaných krystalů. Požadavky na úspěšnou generování nebo detekci THz v takovém nelineárním krystalovém spektrometru THz-TDS je fázová shoda mezi generujícím (detekujícím) optickým pulzem a generovaným (detekovaným) THz signálem.Nicméně nelineární krystaly vhodné pro aplikace THz spektroskopie mají silné optické fononové rezonance v oblasti THz, silná disperze indexu lomu THz omezuje frekvenční rozsah fázového přizpůsobení.
Tlusté nelineární krystaly poskytují THz-optické fázové přizpůsobení kolem úzkého frekvenčního pásma. Podporují pouze zlomek šířky pásma generujícího (detekčního) laserového pulsu, protože optické a THz signály zažívají větší procházky na dlouhé vzdálenosti souběžného šíření.Ale generovaná (detekovaná) špičková síla signálu je obecně vysoká pro dlouhou vzdálenost společného šíření.
Tenké nelineární krystaly poskytují dobré THz-optické fázové přizpůsobení v rámci celé šířky pásma generujícího (detekčního) laserového pulsu, ale generovaná (detekovaná) síla signálu je obvykle malá, protože síla signálu je úměrná vzdálenostem THz-optického společného šíření .
Aby bylo možné zajistit širokopásmové fázové přizpůsobení při generování a detekci THz a současně udržet dostatečně vysoké frekvenční rozlišení, DIEN TECH úspěšně vyvinul refrakční kombinovaný krystal ZnTe – krystal ZnTe o tloušťce 10 µm na (100)ZnTe. odečíst.V takových krystalech je THz-optické společné šíření klíčové pouze v části <110> krystalu a vícenásobné odrazy musí pokrývat celou kombinovanou tloušťku krystalu.
