[发明专利]连续激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量装置及方法

权利要求书

1.一种连续激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量装置，其特征在于：包括光源部分(A)、光路部分(B)和探测部分(C)；

所述光源部分(A)包括冷头(1)、安装于所述冷头(1)内的热沉(2)、安装于热沉(2)上的太赫兹量子级联激光器、以及聚乙烯窗片(3)；所述聚乙烯窗片(3)安装于所述冷头(1)上使所述太赫兹量子级联激光器发射出的太赫兹光通过聚乙烯窗片(3)射出；

所述光路部分(B)包括第一离轴抛物镜(4)和第二离轴抛物镜(5)；所述第一离轴抛物镜(4)收集经所述聚乙烯窗片(3)射出的太赫兹光，并使该太赫兹光反射至第二离轴抛物镜(5)；所述第二离轴抛物镜(5)接收经所述第一离轴抛物镜(4)反射过来的太赫兹光，并使该太赫兹光反射至所述探测部分(C)；

所述探测部分(C)包括热探测器(6)和示波器(7)；所述热探测器(6)用以接收第二离轴抛物镜(5)反射过来的太赫兹光，并产生相应的电压信号；所述示波器(7)用以对所述电压信号进行提取和显示，得到所述电压信号的幅度。

2.根据权利要求1所述的连续激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量装置，其特征在于：所述热探测器(6)为基于钽酸锂晶体的热释电探测器。

3.根据权利要求1所述的连续激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量装置，其特征在于：所述太赫兹量子级联激光器的激射频率范围为4.02-4.13THz。

4.根据权利要求1所述的连续激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量装置，其特征在于：所述太赫兹量子级联激光器的有源区是通过在半绝缘GaAs衬底上交替生长GaAs/AlGaAs多量子阱的方式形成的。

5.根据权利要求1所述的连续激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量装置，其特征在于：所述太赫兹量子级联激光器的有源区为四阱共振声子结构，其共有178个周期结构，每个周期结构内包含交替生长的四层GaAs和四层Al_0.15Ga_0.85As材料。

6.根据权利要求1所述的连续激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量装置，其特征在于：所述聚乙烯窗片(3)采用高强度聚乙烯材料。

7.根据权利要求6所述的连续激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量装置，其特征在于：所述聚乙烯窗片(3)通过将灌制的高强度聚乙烯圆柱形材料进行切割、研磨和抛光而成。

8.根据权利要求1所述的连续激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量装置，其特征在于：所述第一离轴抛物镜(4)和第二离轴抛物镜(5)均为镀金反射面。

9.根据权利要求1所述的连续激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量装置，其特征在于：所述示波器(7)为数字示波器，包括4个可测量通道；所述示波器(7)的测量带宽为500MHz，采样速率为4Gsa/s，存储深度为8Mpts。

10.一种连续激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，给太赫兹量子级联激光器施加一个周期性的驱动电压或电流，使其辐射出周期性的太赫兹光，所述周期性太赫兹光经过聚乙烯窗片(3)后到达第一离轴抛物镜(4)上；

步骤二，所述第一离轴抛物镜(4)接收经所述聚乙烯窗片(3)射出的周期性太赫兹光，并使该周期性太赫兹光反射至第二离轴抛物镜(5)；所述第二离轴抛物镜(5)接收经所述第一离轴抛物镜(4)反射过来的周期性太赫兹光，并使该周期性太赫兹光反射至所述探测部分(C)的热探测器(6)的敏感面上；

步骤三，所述热探测器(6)对入射的周期性太赫兹光响应后产生相应的周期性电压信号，采用所述示波器(7)对上述电压信号进行提取和显示，得到上述电压信号的幅度，根据热探测器(6)的功率标定曲线，得到到达热探测器(6)敏感面的太赫兹光功率，再根据整个测量装置的收集效率计算出太赫兹量子级联激光器从聚乙烯窗片(3)射出的太赫兹光功率，进而完成了对连续激射型太赫兹量子级联激光器输出功率的测量。