جيل تيراهيرتز
بلورات ZnTe
في التحليل الطيفي للمجال الزمني الحديث T هرتز (THz-TDS)، فإن النهج الشائع هو توليد نبضات T هرتز عن طريق التصحيح البصري (OR) لنبضات الليزر فائقة القصر ومن ثم الكشف عن طريق أخذ العينات الكهربائية الضوئية في الفضاء الحر (FEOS) في بلورات غير خطية ذات اتجاه خاص .
في التصحيح البصري، يتم تحويل عرض النطاق الترددي لنبضة الليزر القوية الساقطة إلى عرض النطاق الترددي لانبعاث T هرتز، في حين تنتشر الإشارة الضوئية وإشارة T هرتز من خلال البلورة غير الخطية.
في FEOS، تنتشر نبضات الليزر ذات التردد العالي ونبضات الليزر الضعيفة عبر البلورة غير الخطية، مما يؤدي إلى تأخر الطور الناتج عن المجال T هرتز لنبضة الليزر ذات الاستقطاب المسبق خصيصًا.يتناسب تأخر الطور هذا مع شدة المجال الكهربائي لإشارة T هرتز المكتشفة.
بلورات ZnTe التي تم الاتصال بها بصريًا
10x10x(1+0.01) ملم
يمكن تطبيق البلورات غير الخطية مثل ZnTe، ذات الاتجاه البلوري <110> في OR وFEOS عند حدوثها بشكل طبيعي.ومع ذلك، فإن البلورات ذات الاتجاه <100> لا تمتلك خصائص غير خطية مطلوبة لـ OR وFEOS، على الرغم من أن خصائصها الخطية وخصائصها الضوئية متطابقة مع خصائص البلورات ذات الاتجاه <110>. في مطياف T هرتز-TDS غير الخطي القائم على الكريستال، تتم مطابقة الطور بين النبض البصري المولد (المكتشف) وإشارة T هرتز المولدة (المكتشفة).ومع ذلك، فإن البلورات غير الخطية المناسبة لتطبيقات التحليل الطيفي T هرتز لها أصداء فونون بصرية قوية في نطاق T هرتز، والتشتت القوي لمؤشر الانكسار T هرتز يحد من نطاق تردد مطابقة الطور.
توفر البلورات السميكة غير الخطية مطابقة الطور البصري T هرتز حول نطاق تردد ضيق. وهي تدعم فقط جزءًا من عرض النطاق الترددي لنبضة الليزر المولدة (المكتشفة)، نظرًا لأن الإشارات الضوئية وإشارات T هرتز تواجه خروجًا أكبر عبر مسافات طويلة من الانتشار المشترك.لكن ذروة قوة الإشارة المولدة (المكتشفة) تكون مرتفعة بشكل عام لمسافة الانتشار المشترك الطويلة.
توفر البلورات الرقيقة غير الخطية مطابقة جيدة للطور الضوئي T هرتز ضمن النطاق الترددي الكامل لنبضة الليزر المولدة (المكتشفة)، لكن قوة الإشارة المولدة (المكتشفة) عادة ما تكون صغيرة، لأن قوة الإشارة تتناسب مع مسافات الانتشار المشترك الضوئية T هرتز .
من أجل توفير مطابقة طور النطاق العريض في توليد T هرتز والكشف والحفاظ على دقة التردد عالية بدرجة كافية في نفس الوقت، نجحت DIEN TECH في تطوير بلورة ZnTe المدمجة الانكسارية - بلورة ZnTe بسمك 10 ميكرومتر (110) على (100) ZnTe اطرح.في مثل هذه البلورات، يكون الانتشار المشترك البصري T هرتز أمرًا بالغ الأهمية فقط داخل الجزء <110> من البلورة، ويجب أن تمتد الانعكاسات المتعددة إلى سمك البلورة المدمج بالكامل.