[實用新型]一種基于金屬線柵的法布里-珀羅THz波長測量儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420337109.X
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN203981282U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張會云;劉蒙;張曉;孟麗華;張玉萍
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G01J9/04
• 分類號: G01J9/04
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于太赫茲技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于金屬線柵的寬波長范圍法布里-珀羅THz波長測量儀。?

背景技術(shù)

結(jié)合圖1、圖2，金屬線柵是由具有有限電導(dǎo)率、均勻、平行、等間距的金屬細線排列組成。金屬細線可以固定在無吸收的介質(zhì)基底上或者金屬圓環(huán)上形成無基底金屬線柵。金屬線的電導(dǎo)率為σ，g為線柵常數(shù)、a為線柵的金屬線半寬度。?

金屬線柵和金屬網(wǎng)柵在微波領(lǐng)域中被廣泛的采用，同樣，在亞毫米波段金屬線柵和金屬網(wǎng)柵在一些裝置中扮演著核心器件的角色。例如，金屬線柵和金屬網(wǎng)柵作為光抽運產(chǎn)生亞毫米波F-P腔的端鏡。在輸入端經(jīng)參數(shù)設(shè)置后對泵浦的紅外激光高透，同時對腔內(nèi)產(chǎn)生的THz高反；在輸出端經(jīng)參數(shù)設(shè)置后，對其產(chǎn)生的THz波高透，而對泵浦光高反。這樣既提高了泵浦光的利用率，又有效地從THz波中濾除了紅外泵浦光。金屬線柵和金屬網(wǎng)柵只對某一特定波長有較大的透過率而對其他的波長透過率都很低的特性，能夠提高THz激光單模輸出的能力，還可用來屏蔽來自外界的電磁波的干擾。金屬網(wǎng)柵和金屬線柵有一個非常精確、方便、且實用的功能，構(gòu)成F-P腔來測定THz的波長。?

實驗中，可以使用兩金屬線柵組成F-P腔，準(zhǔn)確的測出用連續(xù)二氧化碳激光器抽運甲醇氣體產(chǎn)生的波長為385微米的THz波的波長。一套參數(shù)的金屬線柵和金屬網(wǎng)柵用來測定某一特定的波長時非常實用和方便。然而，當(dāng)用其測量其他波長的THz波時，其反射率和透射率往往是不符合要求的(測波長時一般選取線柵的透過率為0.8～0.9)，如圖3所示。?

金屬網(wǎng)柵的周期常數(shù)為g，金屬線半寬為a。圖3所示為當(dāng)a＝80微米時，以測量波長為參數(shù)，金屬網(wǎng)柵透過率隨網(wǎng)柵常數(shù)g的變化關(guān)系。當(dāng)測量波長為385微米左右時，網(wǎng)柵常數(shù)g＝900微米時最為適合。而用此參數(shù)構(gòu)成F-P腔測量波長為100微米附近的THz波時，透射率達到0.99以上甚至接近于1，因此不能用測量385微米波長的金屬網(wǎng)柵F-P腔來測量波長100微米左右的THz波；同樣，當(dāng)所測波長位于1000微米附近時，該網(wǎng)柵對THz波透射率僅為0.55左右，對入射波的損耗太大，輸出端功率很難用功率計準(zhǔn)確的探測到。因此不宜采用測量385微米的金屬網(wǎng)柵F-P腔來測量波長為1000微米左右的THz波的波長。同樣的問題出現(xiàn)在電感性金屬網(wǎng)柵、電感性金屬條形柵和金屬線柵中。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的任務(wù)在于提供一種基于金屬線柵的寬波長范圍法布里-珀羅THz波長測量?儀；在不更換線柵的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)精確、快速、便捷測量THz波的波長。?

其技術(shù)解決方案是：?

一種基于金屬線柵的寬波長范圍法布里-珀羅THz波長測量儀，包括：?

位于THz波輸入端的第一金屬線柵，包括由左側(cè)立桿、右側(cè)立桿、底部橫桿與頂部橫桿構(gòu)成并呈平行四邊形的金屬線固定架，金屬線固定架設(shè)置有中部橫桿，上述各立桿與各橫桿相接部位采用鉸接方式連接在一起，上述各立桿與橫桿均為片狀金屬桿，在中部橫桿與頂部橫桿上均刻有若干個周期性的金屬線固定凹槽，中部橫桿上的金屬線固定凹槽與頂部橫桿上的金屬線固定凹槽數(shù)量相同且一一對應(yīng)，在任意一對相對應(yīng)的金屬線固定凹槽之間固定一根金屬線，所有金屬線相互平行且等間距排布，在左側(cè)立桿或右側(cè)立桿設(shè)置有能夠調(diào)整立桿偏轉(zhuǎn)角度并自身帶有角度刻度的金屬半圓儀，上述底部橫桿安放在光學(xué)平臺上；?

位于THz波輸出端的第二金屬線柵，包括由左側(cè)立桿、右側(cè)立桿、底部橫桿與頂部橫桿構(gòu)成并呈平行四邊形的金屬線固定架，金屬線固定架設(shè)置有中部橫桿，上述各立桿與各橫桿相接部位采用鉸接方式連接在一起，上述各立桿與橫桿均為片狀金屬桿，在中部橫桿與頂部橫桿上均刻有若干個周期性的金屬線固定凹槽，中部橫桿上的金屬線固定凹槽與頂部橫桿上的金屬線固定凹槽數(shù)量相同且一一對應(yīng)，在任意一對相對應(yīng)的金屬線固定凹槽之間固定一根金屬線，所有金屬線相互平行且等間距排布，在左側(cè)立桿或右側(cè)立桿設(shè)置有能夠調(diào)整立桿偏轉(zhuǎn)角度并自身帶有角度刻度的金屬半圓儀，上述底部橫桿固定在水平電動位移平臺上，水平電動位移平臺安放在光學(xué)平臺上；?

用于接收透過第二金屬線柵的THz波的THz功率計；?

上述第一金屬線柵與第二金屬線柵通過框架連接在一起；第二金屬線柵與框架之間為滑動配合或可拆分連接。?

本實用新型具有以下有益技術(shù)效果：?