ТГц эмиттеры и детекторы
В комплектацию входят все необходимые компоненты для встраивания в оптическую систему ТГц спектроскопии временного разрешения. Применимый спектральный диапазон расширен до 0.1 - 4 ТГц.
Производитель TERAVIL
Особенности
- Фотопроводящая антенна выполнена из GaAs или GaBiAs
- Оптимизированы для лазеров с длиной волны около 800 нм или 1060 нм
- Широкий спектральный диапазон и низкий уровень шума
- Субпикосекундное временное разрешение
Применение
- ТГц спектроскопия с временным разрешением
- Оптическая накачка - спектроскопия ТГц зондирования
- Формирование ТГц изображений
Эмиттер и ТГц детектор состоят из фотопроводящей микрополосковой антенны (PCA) изготовленной на GaAs подложке. В зависимости от длины волны накачки лазера в качестве фотопроводника используется либо выращенная при низкой температуре LT-GaAs либо GaBiAs структура. На поверхности данного фотопроводника формируется дипольная антенна копланарного типа, используя AuGeNi металлизацию. Геометрия фотопроводящей антенны, также как и свойства фотопроводящих эпитаксиальных слоев, оптимизированы для высокой эффективности ТГц излучения при сохранении оптимальной ширины линии. В результате, при накачке лазером мощностью 30 мВт и длительностью импульсов 150 фс, типичная мощность испускаемого ТГц излучения превышает 10 мкВт. Ширина полосы системы регистрации по уровню половины амплитуды превышает 700 ГГц в спектральном диапазоне 0.1 – 4 ТГц.
ТГц эмиттер или детектор подсвечиваются лазерным пучком со стороны панели. Лазерный луч должен быть сфокусирован между двумя электродами (рис. 1).
Рис. 1. Микрополосковая фотопроводящая антенна (PCA): излучатель (слева), детектор (справа).
Зазор между двумя металлическими контактами детектора сравним с диаметром лазерного луча, а между контактами излучателя – больше. ТГц излучение собирается интегральной линзой, изготовленной из высокоплотного кремния и установленной на X-Y платформе. Компания EKSPLA предлагает два стандартных типа таких линз: для создания коллимированного или расходящегося ТГц пучка. В случае РСА используется апланатическая линза, уменьшающая аберрации ТГц пучка. Для правильного позиционирования РСА используются юстировочные винты. SMA разъемы на задней стороне держателя используются для для подвода переменного/постоянного тока смещения к ТГц эмиттеру и синхронного усилителя к ТГц детектору. Любое из 3 отверстий с резьбой М3 может использоваться для крепления ТГц излучателя к оптическому столу.
Рис. 2. Сечение ТГц излучателя / детектора
Рис. 3. ТГц излучатель / детектор в сборе. Для создания коллимированного ТГц пучка (слева) и расходящегося ТГц пучка (справа)
Технические характеристики
| Эмиттеры | Детекторы | |||
| Модель | EMT-08 | EMT-10 | DET-08 | DET-10 |
| Фотопроводящая антенна | ||||
| Фотопроводящий материал | LT-GaAs | GaBiAs | LT-GaAs | GaBiAs |
| Размеры подложки | 5 x 1.5 мм | |||
| Толщина | 600 мкм | |||
| Тип антенны | Полосковая линия | Дипольный | ||
| Напряжение смещения | 50 В макс., типичное 40 В | - | ||
| Центральная ТГц частота | ~ 0.5 ТГц | - | ||
| Ширина ТГц полосы детектирования | - | > 4 ТГц | ||
| Интегрированная фокусирующая линза | ||||
| Материал | HRFZ-кремний | |||
| Геометрическая форма | Гиперболическая полусфера | |||
| Выходной ТГц пучок | Коллимированный или расходящийся | - | ||
| Диапазон X-Y регулировки | ± 3 мм | |||
| Параметры пучка накачки | ||||
| Длина волны возбуждения | 800±40 нм | 1060±40 нм | 800±40 нм | 1060±40 нм |
| Средняя мощность 1) | < 50 мВт | < 30 мВт | < 50 мВт | < 30 мВт |
| Длительность импульса | < 150 фс | |||
| Частота повторения импульсов | 20 - 100 МГц | |||
| Профиль пучка | Близок к Гауссову профилю | |||
| Диаметр пучка 2) | ~ 2 мм | |||
1)Зависит от длительности лазерного импульса, частоты повторения и размера пучка на поверхности пластины.
2) Рекомендуемое значение, если используется со спектроскопическим набором крепления ТГц излучателя / детектора компании Ekspla.
