Generasi THz
kristal ZnTe
Dalam spektroskopi domain waktu THz modern (THz-TDS), pendekatan yang umum adalah pembangkitan pulsa THz dengan rektifikasi optik (OR) pulsa laser ultrapendek dan kemudian deteksi dengan pengambilan sampel elektro-optik ruang bebas (FEOS) dalam kristal nonlinier dengan orientasi khusus .
Dalam rektifikasi optik, bandwidth pulsa laser kuat yang datang diubah menjadi bandwidth emisi THz, sedangkan sinyal optik dan THz merambat bersama melalui kristal nonlinier.
Dalam FEOS, baik THz dan pulsa laser probe lemah berpropagasi bersama melalui kristal nonlinier, yang menyebabkan keterbelakangan fase yang diinduksi medan THz dari pulsa laser probe yang diprapolarisasi khusus.Keterbelakangan fase ini sebanding dengan kuat medan listrik dari sinyal THz yang terdeteksi.
Kristal ZnTe yang dihubungi secara optik
10x10x(1+0,01)mm
Kristal nonlinier seperti ZnTe, dengan orientasi kristal <110> dapat diterapkan pada OR dan FEOS pada kejadian normal.Namun, kristal dengan orientasi <100> tidak memiliki sifat nonlinier yang diperlukan untuk OR dan FEOS, meskipun THz linier dan sifat optiknya identik dengan kristal berorientasi <110>. Persyaratan untuk pembangkitan atau deteksi THz yang berhasil dalam spektrometer THz-TDS berbasis kristal nonlinier adalah pencocokan fase antara pulsa optik yang menghasilkan (mendeteksi) dan sinyal THz yang dihasilkan (terdeteksi).Namun demikian, kristal nonlinier yang cocok untuk aplikasi spektroskopi THz memiliki resonansi fonon optik yang kuat dalam rentang THz, dispersi kuat indeks bias THz membatasi rentang frekuensi pencocokan fase.
Kristal nonlinier yang tebal memberikan pencocokan fase optik THz di sekitar pita frekuensi sempit. Kristal tersebut hanya mendukung sebagian kecil dari bandwidth pulsa laser pembangkit (pendeteksi), karena sinyal optik dan THz mengalami walk-off yang lebih besar pada jarak ko-propagasi yang jauh.Namun kekuatan sinyal puncak yang dihasilkan (terdeteksi) umumnya tinggi untuk jarak ko-propagasi yang jauh.
Kristal nonlinier tipis memberikan pencocokan fase THz-optik yang baik dalam bandwidth penuh pulsa laser yang menghasilkan (mendeteksi), tetapi kekuatan sinyal yang dihasilkan (terdeteksi) biasanya kecil, karena kekuatan sinyal sebanding dengan jarak ko-propagasi THz-optik .
Untuk menyediakan pencocokan fase pita lebar dalam pembangkitan dan deteksi THz serta menjaga resolusi frekuensi cukup tinggi pada saat yang sama, DIEN TECH berhasil mengembangkan kristal ZnTe gabungan bias - kristal ZnTe dengan ketebalan 10µm (110) pada (100)ZnTe kurangi.Dalam kristal seperti itu, ko-propagasi THz-optik hanya penting dalam <110> bagian kristal, dan banyak pantulan harus menjangkau seluruh ketebalan kristal gabungan.
