[發明專利]一種產生太赫茲脈沖和實時檢測的方法

有效

• 申請號: 201310533473.3
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103557949B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 王玉華;余翔翔;趙存玲;謝亞峰;唐翰玉
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 張火春

1.一種產生太赫茲脈沖和實時檢測的方法，其特征在于所述方法的具體步驟是：

步驟1、先通過晶體提拉法生長鈮酸鋰單晶，然后對所述鈮酸鋰單晶切割拋光，制得鈮酸鋰單晶薄片；再采用金屬蒸汽真空弧方法，將銅離子注入所述鈮酸鋰單晶薄片，制得注銅的鈮酸鋰單晶薄片，注銅的鈮酸鋰單晶薄片為太赫茲輻射源(5)；

步驟2、將太赫茲輻射源(5)垂直地安裝在太赫茲脈沖裝置的會聚透鏡(4)的右邊，開啟太赫茲脈沖系統的鈦藍寶石激光器(3)，鈦藍寶石激光器(3)產生激光脈沖，激光脈沖通過分束器(19)產生泵浦光脈沖和探測光脈沖，泵浦光脈沖與探測光脈沖具有相同的中心波長、重復頻率和初始相位值；

步驟3、將泵浦光脈沖垂直入射到太赫茲輻射源(5)，采用光整流方法產生太赫茲脈沖；

步驟4、將探測光脈沖和太赫茲脈沖共同入射到太赫茲檢測器件，調節可移動反射鏡(1)調整太赫茲檢測器件接收到的探測光和太赫茲脈沖之間的光程差，利用電光采樣方法得到太赫茲時域脈沖譜，將太赫茲時域脈沖譜傳給計算機，利用計算機內裝有的MatLab軟件對太赫茲時域脈沖譜進行快速傅里葉變換，得到太赫茲頻域脈沖譜。

2.如權利要求1所述產生太赫茲脈沖和實時檢測的方法，其特征在于所述鈮酸鋰單晶薄片的尺寸為20×20×1mm³。

3.如權利要求1所述產生太赫茲脈沖和實時檢測的方法，其特征在于所述泵浦光脈沖極化方向垂直于鈮酸鋰單晶的C軸。

4.如權利要求1所述產生太赫茲脈沖和實時檢測的方法，其特征在于所述金屬蒸汽真空弧方法的工藝參數是：銅離子注入劑量為1.2×10¹⁷ions/cm²，加速電壓為35KV，粒子流密度為25μA/cm²。

5.如權利要求1所述產生太赫茲脈沖和實時檢測的方法，其特征在于所述太赫茲脈沖裝置的結構是：在機架上固定裝有鈦藍寶石激光器(3)，在鈦藍寶石激光器(3)的正下方從上到下依次裝有分束器(19)和第一反射鏡(17)，第一反射鏡(17)與水平面的夾角為45°，第一反射鏡(17)的鏡面朝向左上方；分束器(19)的右邊裝有第二反射鏡(15)，分束器(19)的左邊裝有可移動反射鏡(1)，分束器(19)、第二反射鏡(15)和可移動反射鏡(1)位于同一水平線上；第二反射鏡(15)的正下方平行地裝有第三反射鏡(16)，第一反射鏡(17)的左邊裝有第四反射鏡(18)，第四反射鏡(18)的正上方裝有第五反射鏡(2)；

第一反射鏡(17)、第三反射鏡(16)和第四反射鏡(18)位于同一水平線上，第一反射鏡(17)的延長線分別與第三反射鏡(16)和第四反射鏡(18)的延長線的夾角為90°，第五反射鏡(2)和分束器(19)分別與第一反射鏡(17)平行；

第五反射鏡(2)的右邊從左到右依次裝有會聚透鏡(4)、太赫茲輻射源(5)和第一離軸拋物面鏡(6)，第一離軸拋物面鏡(6)的正下方從上到下依次裝有硅濾波片(7)和第二離軸拋物面鏡(14)，第二離軸拋物面鏡(14)的右邊從左到右依次裝有碲化鋅晶片(13)、四分之一波片(12)、沃拉斯頓透鏡(8)、平衡光電探測器(9)、鎖相放大器(10)和計算機(11)；

第一離軸拋物面鏡(6)的拋物面朝向左下方，硅濾波片(7)水平安裝，第二離軸拋物面鏡(14)的拋物面朝向右上方；第二離軸拋物面鏡(14)、碲化鋅晶片(13)、四分之一波片(12)、沃拉斯頓透鏡(8)、平衡光電探測器(9)、鎖相放大器(10)位于同一水平線上。

6.如權利要求1或5所述產生太赫茲脈沖和實時檢測的方法，其特征在于所述鈦藍寶石激光器(3)的重復頻率為1KHz，脈沖寬度為35fs，中心波長為800nm。