金属网栅Fabry-Perot干涉仪测量太赫兹波波长

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THz波是指频率从0.1THz到10THz(1THz=1012Hz),介于微波频段和光频段之间的电磁波。由于太赫兹波所处的特殊位置,使它有非常重要的学术研究价值和应用价值,如对大多数物质的高穿透性,以及物质在THz频段丰富的频谱特性,在生物医学、安全检查、光谱与成像技术等领域都有着广阔而重要的应用。  本论文设计了一种结构简单、调整方便、测量快捷、精确度高的测量太赫兹波波长的方法。即利用金属网栅Fabry-Perot干涉仪(Fabry-Perot Interferometer,以下简称FPI)进行测量,当太赫兹辐射垂直于FPI入射时,光束在两金属网格之间发生多光束干涉。在测量时,固定其中的一个网栅,将另一个网栅固定在位移平台上,通过移动位移平台调节两网栅之间的距离。这样探测接收器就会出现周期性的光强峰值,从而可以计算出太赫兹波波长。经比较,本实验采用的FPI法计算的太赫兹波波长的方法与能量守恒理论计算值在误差允许的范围内吻合的很好。本论文的主要工作有以下几个方面:  利用微纳电子制造工艺制作一批不同周期的金属网栅样品。模拟设计样品参数和制作样品,并利用太赫兹Time Domain Spectrm(TDS)系统测量分析样品光学特性。  搭建了利用铌酸锂晶体的参量振荡法产生太赫兹源的TPO实验装置,实现了太赫兹源辐射。采用Quantel Ultra 1064nm泵浦激光器和TPO(Terahertz Parametric Oscillator)装置通过角度调谐实现不同频率的太赫兹输出。  搭建基于金属网栅FPI计算太赫兹波波长的系统。手动扫描测量了FPI不同间距时的太赫兹波透过率,对实验数据进行拟合得到太赫兹波波长。与理论计算结果进行比较,结果表明该测量方法是准确的,具有可行性。
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