Geração THz
Cristais de ZnTe
Na moderna espectroscopia no domínio do tempo THz (THz-TDS), a abordagem comum é a geração de pulsos THz por retificação óptica (OR) de pulsos de laser ultracurtos e, em seguida, a detecção por amostragem eletro-óptica de espaço livre (FEOS) em cristais não lineares de orientação especial .
Na retificação óptica, a largura de banda do poderoso pulso de laser incidente é convertida na largura de banda da emissão THz, enquanto tanto o sinal óptico quanto o THz se propagam através do cristal não linear.
No FEOS, os pulsos de laser de sonda fracos e THz co-propagam-se através do cristal não linear, levando ao retardo de fase induzido pelo campo THz do pulso de laser de sonda especialmente pré-polarizado.Este retardo de fase é proporcional à intensidade do campo elétrico do sinal THz detectado.
Cristais de ZnTe com contato óptico
10x10x(1+0,01)mm
Cristais não lineares como ZnTe, com orientação cristalina <110>, podem ser aplicados em OR e FEOS com incidência normal.No entanto, os cristais de orientação <100> não possuem propriedades não lineares que são necessárias para OR e FEOS, embora seu THz linear e propriedades ópticas sejam idênticos aos dos cristais orientados <110>. em tal espectrômetro THz-TDS baseado em cristal não linear, há correspondência de fase entre o pulso óptico gerador (detecção) e o sinal THz gerado (detectado).No entanto, os cristais não lineares adequados para aplicações de espectroscopia THz têm fortes ressonâncias de fônons ópticos na faixa THz, a forte dispersão do índice de refração THz limita a faixa de frequência de correspondência de fase.
Cristais não lineares espessos fornecem correspondência de fase óptica THz em torno de uma banda de frequência estreita. Eles suportam apenas uma fração da largura de banda do pulso de laser de geração (detecção), uma vez que os sinais ópticos e THz experimentam maior walk-off em longas distâncias de co-propagação.Mas a intensidade do sinal de pico gerado (detectado) é geralmente alta para longas distâncias de copropagação.
Cristais não lineares finos fornecem boa correspondência de fase óptica THz dentro de toda a largura de banda do pulso de laser gerador (detecção), mas a intensidade do sinal gerado (detectado) é geralmente pequena, porque a intensidade do sinal é proporcional às distâncias de co-propagação óptica THz .
A fim de fornecer uma correspondência de fase de banda larga na geração e detecção de THz e manter a resolução de frequência alta o suficiente ao mesmo tempo, a DIEN TECH desenvolveu com sucesso um cristal ZnTe combinado refrativo - um cristal ZnTe de 10 µm de espessura (110) em um (100) ZnTe subtrair.Em tais cristais, a co-propagação óptica THz é crucial apenas dentro da parte <110> do cristal, e as múltiplas reflexões devem abranger toda a espessura combinada do cristal.
