Génération THz
Cristaux de ZnTe
Dans la spectroscopie THz moderne dans le domaine temporel (THz-TDS), l'approche courante consiste à générer des impulsions THz par rectification optique (OR) d'impulsions laser ultracourtes, puis à détecter par échantillonnage électro-optique en espace libre (FEOS) dans des cristaux non linéaires d'orientation spéciale. .
Lors de la rectification optique, la bande passante de la puissante impulsion laser incidente est convertie en bande passante de l'émission THz, tandis que les signaux optique et THz se propagent conjointement à travers le cristal non linéaire.
Dans FEOS, les impulsions laser de sonde THz et faibles se propagent conjointement à travers le cristal non linéaire, conduisant au retard de phase induit par le champ THz de l'impulsion laser de sonde spécialement prépolarisée.Ce retard de phase est proportionnel à l'intensité du champ électrique du signal THz détecté.
Cristaux de ZnTe à contact optique
10x10x(1+0,01)mm
Les cristaux non linéaires comme le ZnTe, avec une orientation cristalline <110> peuvent être appliqués en OR et FEOS à incidence normale.Cependant, les cristaux d'orientation <100> ne possèdent pas les propriétés non linéaires nécessaires pour OR et FEOS, bien que leurs THz linéaires et leurs propriétés optiques soient identiques à celles des cristaux orientés <110>. Les exigences pour une génération ou une détection réussie de THz dans un tel spectromètre THz-TDS à cristaux non linéaires, il y a une correspondance de phase entre l'impulsion optique génératrice (détection) et le signal THz généré (détecté).Néanmoins, les cristaux non linéaires adaptés aux applications de spectroscopie THz ont de fortes résonances de phonons optiques dans la plage THz, la forte dispersion de l'indice de réfraction THz limite la plage de fréquences d'adaptation de phase.
Les cristaux non linéaires épais assurent une adaptation de phase optique THz autour d'une bande de fréquence étroite. Ils ne prennent en charge qu'une fraction de la bande passante de l'impulsion laser génératrice (détection), car les signaux optiques et THz subissent une plus grande distance de co-propagation sur de longues distances.Mais la force maximale du signal généré (détectée) est généralement élevée pour une longue distance de co-propagation.
Les cristaux non linéaires minces offrent une bonne adaptation de phase optique THz dans toute la bande passante de l'impulsion laser génératrice (détection), mais la force du signal généré (détecté) est généralement faible, car la force du signal est proportionnelle aux distances de co-propagation optique THz. .
Afin de fournir une adaptation de phase à large bande dans la génération et la détection de THz et de maintenir en même temps une résolution de fréquence suffisamment élevée, DIEN TECH a développé avec succès un cristal de ZnTe combiné réfractif - un cristal de ZnTe de 10 µm d'épaisseur (110) sur un (100) de ZnTe. soustraire.Dans de tels cristaux, la co-propagation optique THz n'est cruciale que dans la partie <110> du cristal, et les réflexions multiples doivent couvrir toute l'épaisseur du cristal combiné.
