[发明专利]一种超宽频谱的太赫兹波时域光谱相干探测方法及装置

摘要

本发明提供一种超宽频谱的太赫兹波时域光谱相干探测方法及装置，隶属光电应用领域。本发明方法利用探测激光脉冲电场与太赫兹波脉冲电场在空气介质中与空气原子/分子的非线性作用产生激光二次谐波信号来探测太赫兹波脉冲的电场时域波形信号，是一种相干探测方法。本发明装置中产生的倍频光信号包含利用探测激光在非线性晶体β‑BBO中产生的光学本征振荡倍频光，也包含探测激光和太赫兹波脉冲电场在空气介质中产生的激光倍频光。本发明利用β‑BBO晶体产生本征振荡源，并通过旋转β‑BBO晶体的快轴与探测激光偏振方向的夹角来控制振荡源的大小，而没有采用外加电压调制器产生本征振荡源，既节省成本，也使得探测方法更为简便，可以在全光学元件条件下施行探测。

主权项

1.一种超宽频谱的太赫兹波时域光谱相干探测方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：探测激光经过β相偏硼酸钡晶体产生本征振荡的激光倍频光；太赫兹波脉冲经斩波和聚焦后与探测激光在聚焦点处实现空间重合，并与空气介质发生三阶非线性效应产生激光倍频光；探测激光、太赫兹波脉冲以及两种激光倍频光经激光基频光过滤片过滤后，剩下两种激光倍频光的相干合成被光电倍增管探测；采用外差探测从两种激光倍频光的相干信号中提取空气介质的三阶非线性效应产生的激光倍频光信号，从而得到太赫兹波脉冲电场的相对大小；改变探测激光脉冲和太赫兹波脉冲之间的时间延迟，以得到整个太赫兹波脉冲的时域电场波形。