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太赫茲時域光譜

簡介：

太赫茲時域光譜通過測量亞太赫茲至幾十太赫茲頻率范圍內的復數響應表征材料性質。在此頻段內，通常可以觀察到各種各樣的諧振現象，例如固體材料中的電子以及聲子激發。

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應用描述測量策略產品優勢相關產品

應用描述

為了得到材料的復數頻率響應，通常會利用超短脈沖泵浦激光的非線性過程產生一個特定頻率范圍的太赫茲脈沖。太赫茲脈沖會在樣品中透射以及被反射。隨后，太赫茲波通過基于非線性技術的電光采樣或者光電導天線利用超短探測脈沖進行采集，這樣就能將太赫茲波的瞬時電場記錄下來。探測光與太赫茲脈沖之間的時延使得采集到的數據可以用來重構完整的太赫茲波形中電磁場的幅度以及相位。與其他超快光學技術例如泵浦-探測光譜類似的是，其時間分辨率取決于探測光脈沖的寬度而并非光電探測器或者測量電路的帶寬。這就意味著太赫茲時域光譜可以觀測到一個太赫茲脈沖周期內的波形變化。

測量策略

太赫茲光場引起的探測光變化是極其微弱的。因此為了還原這個變化，需要高信噪比（SNR）、靈敏的測量電路以及大量的平均。這一過程基于探測光的調制頻率，范圍通常是幾千赫茲至幾百兆赫茲。兩種典型的策略分別是：

━ 利用快速光電探測器結合boxcar平均的方法測量第占空比探測光脈沖。這種策略將測量過程限制在信號出現的部分并將噪聲部分排除在外。它可以得到最高的信噪比，但是對于測量電路的要求較高。

━ 另一種策略即選擇合適的光電探測器測量帶寬，從而使光電探測器的響應時間接近脈沖重復的周期，并接近正弦。隨后就可以用鎖相放大器進行測量，這種策略可以保證高信噪比并且有效濾除所有的非調制噪聲。

產品優勢

━ 使用 Zurich Instruments 的產品，上述兩種策略都可以實施。事實上，在UHFLI上這兩種策略可以同時使用并且直接比較。對于低重復頻率并且預算有限的情況，HF2LI 或者 MFLI 是能夠很好替代 UHFLI 的儀器。

━ UHF-BOX 選件的平均器只針對信號中帶調制的部分。它可以消除所有來自激光器的非調制噪聲。

━ UHF-BOX 選件采集數據時沒有死區時間，這樣可以最大限度縮短測量時長。

━ 使用周期波形分析儀，您可以利用圖形化界面中呈現的平均后的信號來確定 boxcar 的采集窗口。

━ 如果您的實驗裝置可以避免接收兩個時域上連續的泵浦脈沖，boxcar 平均器支持背景抑制。可以用其中一個 boxcar 專門測量有效信號部分，與另一個專門測量背景噪聲以及直流偏置的 boxcar 的數據進行相減。

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