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如上图所示,Thorlabs的FRU太赫兹(THz)模块,是一种包含用来放置太赫兹(赫兹)传输器或接收器芯片和石英透镜的光机械部件的套件。芯片和透镜不包括在模块中。
目前,位于红外和微波光谱波段间的太赫兹光谱区吸引了越来越多的研究兴趣。太赫兹波段的特点包括:
- 波长范围:100微米至1000微米(300GHz到3THz)
- 光子能量范围:1.2至12.4毫电子伏特
- 黑体温度范围:14开尔文到140开尔文,低于地球的环境背景
Thorlabs的太赫兹收发器光机械模块的潜在应用包括:
- 太赫兹- TDS太赫兹时域光谱(请参考上面的应用标签查看太赫兹-TDS系统设置)
- 太赫兹- DTDS太赫兹差分时域光谱学
- 干涉
FRU模块的组件请参见组件标签。请注意收发器芯片和石英透镜不包括在模块内。
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Thorlabs的太赫兹收发器光机械模块在太赫兹时域光谱学(THz-TDS)中的应用
位于俄克拉荷马州斯蒂尔沃特市的俄克拉荷马州立大学(OSU)的超快太赫兹研究小组已经用Thorlabs的FRU光机械元件建立了太赫兹时域光谱(THz - TDS)系统。它们的系统包括两个FRU模块,一个安置传输器和另一个安置接收器。他们的THz-TDS装置参见下面的图1。
他们的系统使用飞秒激光器来照射太赫兹传输器,偏置传输线由高电阻率的砷化镓制成,其几何结构与下面的左图(图3)相似。激光聚焦在正偏传输线的边缘,并在高电场区产生了大量的光诱导电荷载流子,形成太赫兹辐射的同步脉冲。
他们的接收器FRU包括一个太赫兹接收器芯片,该芯片具有离子植入硅蓝宝石(SOS)晶片制造的天线结构。该天线结构的几何结构与下面的右图(图2)相似。脉冲THz辐射聚焦在天线之间的间隙,从而诱导出了瞬态偏压。直接进入接收器的部分飞秒激光束也聚焦到天线上,诱发出的瞬态光电流同步开启了接收器。可以把检测过程看作亚皮秒门积分器的探测过程。
通过FRU收发器光学机械模块,俄克拉荷马州立大学的超快太赫兹研究小组已经扫描了超过5THz。他们的系统产生平均功率约10纳瓦,信噪比10,000:1的太赫兹辐射。产生和探测的太赫兹辐射是相干的,由此产生的接收器灵敏度是非相干液氦冷却辐射热测定器的约1000倍。

FRU 组件清单
| Item number |
Quantity |
Item name |
| CP02 |
1 |
SM1 Threaded Cage Plate |
| ER1 |
4 |
Extension Rod 1.0 inch |
| ER1.5 |
4 |
Extension Rod 1.5 inch |
| HPT1 |
1 |
High Precision Translating Lens Mount for 30mm Cage System |
| KB3X3 |
1 |
Kinematic Mounting Base, 3" x 3" x 1", Magnetically Coupled |
| LA1540-B |
1 |
Lens, Plano-Convex, Ø12.7mm, F=15.0mm, BK7, B AR-Coating |
| S1TM09 |
1 |
Optic Adapter for Aspheric Lens Cells C110, C220, C230, C260, C280 |
| SM05L10 |
1 |
Stackable 1/2 inch Lens Mount |
| SM05RR |
1 |
1/2" Retaining Ring |
| SM1A6 |
1 |
SM05 to SM1 Adapter |
| SM1RR |
5 |
Retaining Ring for Stackable Lens Mount 0.08 Thick |
| SM1T2 |
1 |
Lens Tubes Couplers SM1 Threaded OD |
| SM1Z |
1 |
Z Translator for 30mm Cage System |
| ST1XY-D |
1 |
XY Translator with Differential Adjusters |
FRU/M 组件清单
| Item number |
Quantity |
Item name |
| CP02/M |
1 |
SM1 Threaded Cage Plate |
| ER1 |
4 |
Extension Rod 1.0 inch |
| ER1.5 |
4 |
Extension Rod 1.5 inch |
| HPT1 |
1 |
High Precision Translating Lens Mount for 30mm Cage System |
| KB75/M |
1 |
Kinematic Mounting Base, 3" x 3" x 1", Magnetically Coupled |
| LA1540-B |
1 |
Lens, Plano-Convex, Ø12.7mm, F=15.0mm, BK7, B AR-Coating |
| S1TM09 |
1 |
Optic Adapter for Aspheric Lens Cells C110, C220, C230, C260, C280 |
| SM05L10 |
1 |
Stackable 1/2 inch Lens Mount |
| SM05RR |
1 |
1/2" Retaining Ring |
| SM1A6 |
1 |
SM05 to SM1 Adapter |
| SM1RR |
5 |
Retaining Ring for Stackable Lens Mount 0.08 Thick |
| SM1T2 |
1 |
Lens Tubes Couplers SM1 Threaded OD |
| SM1Z |
1 |
Z Translator for 30mm Cage System |
| ST1XY-D/M |
1 |
XY Translator with Differential Adjusters |