太赫兹频率测量系统说明与示意图

       太赫兹频率测量系统是由高莱盒探测器Golay Cell，法布里-珀罗干涉仪（TSFPI），数据采集模块，TPX太赫兹透镜等一系列组件构成，具体示意图如下图所示。法布里-珀罗干涉仪是专门用来测试THz波长以及定标窄带THz辐射波长的仪器。由太赫兹源产生的太赫兹波经过TPX透镜进入TSFPI，之后通过另外一片TPX透镜进入到连接示波器的探测器中。TSFPI有两块半透明平行的Si反射镜组成，其中一个Si镜装在线性电机上，可以通过控制器控制Si镜之间的距离，PC上得到相应的信号输出，从而测量相应的THz频率波长数据。

太赫兹频率测量系统可用于测量以下光源

回旋振荡管；光泵浦亚毫米波激光器；返波管BWO；自由电子激光器；差频THz产生器；光混频THz产生器；量子级联激光器；p-Ge激光器。

太赫兹频率测量仪TSFPI装置图

部件图: a – 电机传动器; b – 不可调反射镜安装架; c –可调节反射镜安装架; d – 底盘; e – 反射镜固定在支架上.

太赫兹频率测量系统系统参数

TSPFI常规参数

参数	数值
操作波长	0.1-15 THz
自由光谱范围	0.01-1.8 mm
反射镜片间距	0-9.5 mm
分辨率	360 MHz
位移精度	±1.25 μm
光束高度	110 mm
通光孔径	52 mm
尺寸	232*151*120 mm3

基本原理

透射峰的位置(干涉极大值)可由下式计算:

λ_m=2*d/m

   d是FPI镜子之间的间隔，m是条纹级数，λ_m是衍射最大位置。

实例展示

太赫兹频率测量系统在500um反射镜间距的情况下，测量Menlo Systems 的Tera K8太赫兹时域光谱仪系统的信号

太赫兹频率测量系统用于测量亚太赫兹源，波长：432um（横轴为反射镜间距，纵轴为Golay Cell太赫兹探测器GC-1P测量到的信号强度）

太赫兹频率测量系统还能够测量宽带THz光源的波长和强度，以及根据法布里-珀罗干涉仪的透射光谱过滤THz辐射。

a) 入射光的频谱

b) 该系统在镜子之间保持恒定距离的透射率频谱

c) 透射光的频谱

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