[发明专利]利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统和方法

权利要求书

1.一种利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，其特征在于，包括依次设置在光路上的激光器、分光镜、斩波器、第一离轴抛物面反射镜和液体柱，其中：

所述第一离轴抛物面反射镜的焦距为1英寸，

所述液体柱的方向为竖直向下，

所述激光器用于发射一水平偏振激光光束，水平偏振激光光束通过所述分光镜后分成一束泵浦光和一束探测光，泵浦光由所述斩波器调制后经由所述第一离轴抛物面反射镜聚焦于所述液体柱，所述液体柱处即形成一能够辐射出高强度宽带太赫兹波的太赫兹波辐射源。

2.根据权利要求1所述的利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，其特征在于，所述激光器为飞秒激光器，所述斩波器的斩波频率为100～300Hz。

3.根据权利要求1所述的利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，其特征在于，所述液体柱中的液体为水、无机溶液或有机溶液。

4.根据权利要求3所述的利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，其特征在于，所述液体柱中的液体为氯化钙溶液或四氯化碳溶液。

5.根据权利要求1所述的利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，其特征在于，所述液体柱的直径为0.2um。

6.根据权利要求1所述的利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，其特征在于，所述液体柱由一液体柱产生装置产生，所述液体柱产生装置包括液体池、水泵、喷头、第一连接管和第二连接管，所述第一连接管连接在所述液体池与所述水泵之间，所述第二连接管连接在所述水泵与所述喷头之间，所述水泵用于抽取所述液体池中的液体并对其进行增压，并由所述喷头喷出所述液体柱，所述液体柱中的液体回流至所述液体池。

7.根据权利要求6所述的利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，其特征在于，所述水泵为额定功率为750w的变频涡旋式自吸电泵，所述第一连接管为乳胶软管，所述第二连接管为金属连接管与乳胶软管的组合，其中，乳胶软管的孔径为3～10mm，金属连接管的孔径为5～15mm，所述喷头为孔径介于0.1～1mm之间的铝合金喷头。

8.根据权利要求1所述的利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，其特征在于，还包括一太赫兹波探测系统，其包括第二离轴抛物面反射镜、硅片、第三离轴抛物面反射镜、ZnTe晶体、第一凸透镜、太赫兹波探测器和第二凸透镜，其中：

所述第二离轴抛物面反射镜和所述第三离轴抛物面反射镜的焦距均为4英寸，

所述第二离轴抛物面反射镜将太赫兹波汇聚成一束平行光束，该平行光束经过所述硅片滤波后投射至所述第三离轴抛物面反射镜聚焦并形成一聚焦光束，该聚焦光束与经由所述第二凸透镜聚焦的探测光束共同聚焦于ZnTe晶体后再通过所述第一凸透镜，之后经由所述太赫兹波探测器探测强度。

9.根据权利要求8所述的利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，其特征在于，所述太赫兹波探测器为自平衡光电探测器。

10.根据权利要求1所述的利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，其特征在于，太赫兹波辐射源朝向空间各角度辐射强度不同的太赫兹波，在辐射角θ为65°方向，太赫兹波的强度最大，辐射角θ的定义如下：

定义第一离轴抛物面投射至液体柱的激光的方向为A，从液体柱指向用于接收太赫兹波的装置这一方向为B，则A与B之间的夹角即为辐射角θ，定义-180°＜θ≤180°，定义A与B同向时辐射角θ为0°，A与B反向时辐射角θ为180°，定义从辐射角θ为0°方向顺时针转动至辐射角θ为180°方向之间的辐射角θ为正，否则为负。

11.一种应用于权利要求1至10中任一项所述系统中的利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：所述激光器发射一水平偏振激光光束；

S2：所述水平偏振激光光束通过所述分光镜后分成一束泵浦光和一束探测光；

S3：所述泵浦光由所述斩波器调制后经由所述第一离轴抛物面反射镜聚焦于所述液体柱；

S4：所述液体柱处形成太赫兹波辐射源并辐射出高强度宽带太赫兹波。