[发明专利]一种便携式太赫兹谱检测装置及检测方法

摘要

本发明涉及一种便携式太赫兹谱检测装置及检测方法。目的是提供的便携式太赫兹谱检测装置和方法能够对不同厚度、不同吸收特性样品的太赫兹谱进行测量。技术方案是：一种便携式太赫兹谱检测装置，包括箱体及分光模块、相角补偿模块、探测光路模块、太赫兹产生模块、太赫兹探测模块以及太赫兹光路模块。一种太赫兹谱检测的方法，步骤如下：S1.采集时域波形E_r(t)；S2.将样品中心位于太赫兹光束的束腰处；S3.测量样品的时域波形E_s(t)；S4.分别进行傅里叶变换，得到两种信号的频域分布；S5.采用基于菲涅尔公式的数据处理模型；S6.重复S3到S5的操作，得到不同偏振方向下样品的太赫兹谱信号。

主权项

1.一种便携式太赫兹谱检测装置，其特征在于：包括箱体(7)及安装在箱体(7)中的分光模块(1)、相角补偿模块(2)、探测光路模块(3)、太赫兹产生模块(4)、太赫兹探测模块(5)以及太赫兹光路模块；其中，入射的飞秒脉冲激光由分光模块(1)分束成第一光路和第二光路，第一光路由相角补偿模块(2)、太赫兹产生模块(4)、太赫兹光路模块以及太赫兹探测模块(5)依次传播形成，第二光路由探测光路模块(3)以及太赫兹探测模块(5)依次传播形成；所述分光模块(1)：包括沿直线依次排列的半波片(10)和分束器(11)，用于将入射的飞秒脉冲激光分束到相角补偿模块(2)和探测光路模块(3)；所述相角补偿模块(2)：包括依次排列在分束器(11)之后的β硼酸钡晶片(12)、α硼酸钡晶片(13)、石英光楔对(14)和双波长波片(15)，将800nm基频光进行倍频产生400nm的倍频光，并调整基频光与倍频光的相位差和偏振方向；所述太赫兹产生模块(4)：由设置在双波长波片(15)之后的平凸透镜I(16)构成，将调整好的基频光与倍频光聚焦到空气中，使空气电离产生太赫兹脉冲；太赫兹光路模块：包括依次设置在平凸透镜I(16)之后的离轴抛物面镜I(17)、高阻硅片(18)、离轴抛物面镜II(19)、样品架(21)、离轴抛物面镜III(22)以及带孔离轴抛物面镜(26)；探测光路模块(3)：包括依次排列在分束器之后的一维光路延迟器(23)、一组反射镜(24)和平凸透镜II(25)，用于控制探测光的相位延迟，并将探测光束聚焦到太赫兹探测模块(5)；平凸透镜II(25)位于带孔离轴抛物面镜(26)之前，并与带孔离轴抛物面镜(26)的孔同轴布置；太赫兹探测模块(5)：包括依次排列在带孔离轴抛物面镜(26)之后的高压交流电极(27)、分色镜(28)、双凸透镜(29)、低通滤光片(32)、窄带通滤光片(30)和光电倍增管(31)，用于汇聚探测光和太赫兹光束，进行太赫兹电场的探测。