太赫兹时域光谱仪应用(太赫兹时域光谱)

2022-09-04 03:00:07   编辑:邓宏珍
导读很多朋友对太赫兹时域光谱仪应用,太赫兹时域光谱还不了解,今天小绿就为大家解答一下。时域(40)频谱(212)3.太赫兹时域光谱技术原理透射太...

很多朋友对太赫兹时域光谱仪应用,太赫兹时域光谱还不了解,今天小绿就为大家解答一下。

时域(40)频谱(212)

3.太赫兹时域光谱技术原理透射太赫兹时域光谱技术如图2所示,可以在时域光谱系统中测量出有样品信息的太赫兹透射脉冲Esam(t)和无样品信息的参考脉冲Eref(t),然后将它们分别变换成复数值Esam(w)和Eref(w)

3.2.反射型太赫兹时域光谱工艺

反射式THz-TDS系统对实验技术要求很高。这是因为在扫描参考信号时,样品架的位置要装有与样品表面结构相同的金属反射镜,反射镜与样品的位置要严格复位。这就增加了制作样品、样品架、金属镜做参考的难度。与传动系统相比,其参数提取方法有共同之处。

3.3其他探测方法此外,THz-TDS技术还包括基于连续波(CW)太赫兹辐射的泵浦探测技术和互相关THz-TDS技术。太赫兹发射光谱是一种直接探测样品激发的太赫兹脉冲辐射的方法。从上文可以看出,样品被超短飞秒脉冲激发后辐射的太赫兹脉冲包含了瞬态电流强度或偏振强度的信息。通过直接测量太赫兹脉冲辐射,可以研究样品中的超快过程,得到样品的各种性质。该技术可用于研究量子结构、半导体表面、等离子体和磁场对载流子动力学的影响等。

泵浦技术是利用延迟的太赫兹脉冲对样品进行探测,研究样品在超短强激光脉冲激发下的响应函数。这项技术是基于透射光谱系统,但不同的是在样品中加入了一束激发光。这项技术可以成功地用于研究半导体、超导体和液体中的载流子动力学。

4.THz-TDS技术可用于研究平衡系统和非平衡系统。对于平衡系统,主要是获取材料样品在太赫兹波段的复折射率;对于非平衡体系,主要通过研究太赫兹脉冲的波形来获得材料样品中电流强度或偏振强度的瞬态变化。根据不同的样品和不同的测试要求,可以使用不同的检测装置。此外,如上所述,THz-TDS技术还可以用于研究半导体电学特性的非接触特性、铁电晶体和光子晶体的介电特性、生物小分子之间的分子间相互作用以及生物大分子的低频特性等等。而基于THz-TDS技术的成像技术有着广阔的应用领域和应用前景。

5.总结与展望太赫兹时域光谱系统技术作为一种新的太赫兹技术,由于其独特的优势,在近十年得到了迅速的发展和广泛的应用。然而,THz-TDS技术的光谱分辨率与窄带技术相比仍然非常粗糙,其测量的光谱范围小于傅里叶变换光谱(FTS)。提高光谱分辨率和扩大测量光谱范围将是未来THz-TDS技术的主要发展方向。同时,现有的太赫兹时域光谱系统和影像系统设备不仅价格昂贵,而且信息处理过程非常复杂,需要进一步应用。随着激光器成本的降低,更高效的太赫兹发射器和探测器的出现,以及更先进的光学设计,THz-TDS技术将具有广阔的商业应用前景。为了将太赫兹技术应用于该领域,太赫兹系统应该小型化。

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