光纤耦合式太赫兹辐射源设计与测试
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O433.2

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国家自然科学基金项目(62127804);国家重点研发计划项目(2023YFF0722400)


Design and Testing of Fiber-Coupled Terahertz Radiation Source
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    摘要:

    光电导天线(Photoconductive Antenna, PCA)是目前太赫兹时域光谱系统中使用最多的太赫兹辐射源之一。根据PCA产生太赫兹信号的原理,利用基于InGaAs/InAlAs超晶格材料的PCA芯片,开展1560 nm激光激发的光纤耦合式太赫兹辐射源模块的设计与仿真。通过集成化的光路与结构设计,获得了小型化光纤耦合式太赫兹辐射源。在平均功率为25 mW、脉宽为100 fs、中心波长为1560 nm的飞秒脉冲激光激发下,太赫兹辐射源单条波形采样中得到的太赫兹信号光谱范围达到0.1~2.9 THz,同时动态范围达到57 dB。另外,通过实验探究了太赫兹辐射源输出信号幅值与偏置电压及激励光功率之间的关系。

    Abstract:

    Photoconductive antenna (PCA) is one of the most commonly used terahertz (THz) radiation sources in terahertz time-domain spectroscopy systems. Based on the principle of terahertz signal generation by PCA, a fiber-coupled terahertz radiation source module excited by a 1560 nm laser is designed and simulated using a PCA chip based on InGaAs/InAlAs superlattice. Through the integrated design of optical path and structure, a miniaturized fiber-coupled terahertz radiation source is achieved. Under excitation with a femtosecond pulse laser with an average power of 25 mW, a pulse width of 100 fs, and a central wavelength of 1560 nm, the terahertz signal spectrum obtained from a single waveform sampling of the terahertz radiation source extends from 0.1 to 2.9 THz, with a dynamic range of 57 dB. Furthermore, the relationship between the output signal amplitude of the terahertz radiation source and the bias voltage and excitation light power is experimentally investigated.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张桂鸣,朱军锋,张亭,等.光纤耦合式太赫兹辐射源设计与测试[J].红外,2025,46(8):7-12.

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  • 收稿日期:2024-12-20
  • 最后修改日期:2025-01-06
  • 录用日期:2025-01-10
  • 在线发布日期: 2025-08-29
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