[實用新型]一種太赫茲脈寬調制器裝置

有效

• 申請號: 201520721351.1
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN204945525U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 申彥春;趙國忠;王佳;張新群
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種可調諧氬離子激光器控制的脈寬調制器裝置，具體地涉及一種太赫茲脈寬調制器裝置。

背景技術

太赫茲(THz)輻射是指振蕩頻率在0.1THz-10THz(1THz＝10¹²Hz)的電磁波，此波段的電磁輻射具有很多獨特的性質：1)THz波對很多介電材料和非極性液體有很好的穿透性，因此太赫茲波可以對不透明物體進行透視成像；2)THz波另一個顯著特點是它的安全性，它的光子能量很低，對生物體安全；3)THz波段還包含了豐富的光譜信息，具有良好的光譜分辨特性。

由于在相當長時間里太赫茲波源的問題未能很好解決，太赫茲波科學技術的發展受到很大的限制，從而使其應用潛能未能發揮出來。太赫茲波科學技術現在已得到國際學術界的廣泛關注，在世紀之交短短數年內，國際上關于太赫茲波的研究機構大量涌現，并取得了很多研究成果。當前太赫茲波的功能器件是太赫茲波科學技術應用中的重點和難點，國內外對于太赫茲波的功能器件研究也已逐漸展開。

脈寬調制技術主要用于電力傳動或通信領域，常用集成芯片為核心的模擬電路對輸入信號進行調制，或者基于數字信號處理器控制載波的通斷來實現脈寬調制，而太赫茲領域的脈寬調制，由于受到調制材料的限制，調制深度和調制速度受到很大程度制約。

太赫茲波脈寬調制器是一種非常重要的太赫茲波器件，研究發現太赫茲波脈寬調制器在太赫茲波成像、太赫茲波醫學診斷、太赫茲波通信、太赫茲波空間天文學等太赫茲波應用領域都有著廣闊的應用前景，但是現有的太赫茲波脈寬調制器結構復雜、制作困難、價格昂貴。

發明內容

為解決現有脈寬調制方法中調制深度不夠和調制速度慢的問題，本發明提供一種結構簡單、操作方便的太赫茲間接脈寬調頻裝置。

太赫茲脈寬調制器裝置包括太赫茲波源(1)、準直系統(2)、高阻硅片(3)、可調諧氬離子激光器(4)、太赫茲波探測器(5)、A/D轉換器(6)、計算機(7)；所述太赫茲波源(1)依次連接準直系統(2)、高阻硅片(3)、太赫茲波探測器(5)、A/D轉換器(6)和計算機(7)；所述可調諧氬離子激光器(4)與太赫茲波探測器(5)并接在高阻硅片(3)和A/D轉換器(6)之間。

所述的太赫茲波源(1)為返波振蕩器、量子級聯激光器或co2激光抽運連續波太赫茲輻射源。

所述的太赫茲波源(1)工作頻率為0.1THz-8THz。

所述的準直系統(2)為開普勒型或伽利略型準直系統。

所述的高阻硅片(3)厚度h＝400μm，半徑r＝25mm，電阻率10000Ωcm。

所述的可調諧氬離子激光器(4)工作波長514nm，光束直徑0.75mm，功率2W。

所述的太赫茲波探測器(5)為焦平面陣列探測器。

本發明的太赫茲脈寬調制器裝置具有結構緊湊，響應速度快，調整方便，成本低，滿足太赫茲在成像、醫學診斷、安全檢查、信息通信、空間天文學等領域應用的要求。

附圖說明

圖1太赫茲脈寬調制器裝置結構示意圖；

圖2是無外加調諧的氬離子激光時，太赫茲波通過太赫茲脈寬調制器的功率示意圖；

圖3是有外加調諧的氬離子激光時，太赫茲波通過太赫茲脈寬調制器的功率示意圖；

圖中：太赫茲波源(1)、準直系統(2)、高阻硅片(3)、可調諧氬離子激光器(4)、太赫茲波探測器(5)、A/D轉換器(6)、計算機(7)。

具體實施方式

如圖1所示連續波源(1)發出信號后，經準直系統(2)準直，到達高阻硅片(3)，由可調諧氬離子激光器(4)是否照射到高阻硅片實現對該裝置的通、斷控制，計算機(7)將控制信號經A/D轉換器(6)輸入到可調諧氬離子激光器(4)控制脈寬變化情況，太赫茲波探測器(5)接收到脈寬調制信號后經A/D轉換器(6)輸入到計算機(7)進行顯示和存儲。

實施例1

選擇美國相干公司的SIFIR-50co₂激光抽運連續波太赫茲輻射源，調節頻率到2.52THz。設計的高阻硅厚度h＝400μm，高阻硅片的半徑為r＝25mm，高阻硅電阻率10000Ωcm，氬離子激光器工作波長514nm，光束直徑0.75mm，功率2W。使相應頻率的太赫茲波聚焦在預設的高阻硅中間位置。獲得的無外加調諧的氬離子激光時，太赫茲波通過太赫茲脈寬調制器的功率如附圖2；有外加調諧的氬離子激光時，太赫茲波通過太赫茲脈寬調制器的功率如附圖3。