[发明专利]一种太赫兹频谱分析仪

权利要求书

1.一种太赫兹频谱分析仪，其特征在于，包括激光器、三个光纤耦合器，分别为第一光纤耦合器、第三光纤耦合器、第四光纤耦合器，光开关、移频环、三个光学延迟线，分别为第二光学延迟线、第三光学延迟线、第四光学延迟线、光电探测器、两个带太赫兹探测天线的光电转换器、两个太赫兹聚焦元件、太赫兹分光器；其中：激光器输出的连续光经第一光纤耦合器分为第一路和第二路，第一路输入光开关产生光脉冲后，输入移频环后产生一系列在时间上等间隔且在频率上等间隔增加的光脉冲，这些光脉冲经第三光纤耦合器被分为第三、四路光脉冲；第三路辐射在光电探测器上产生电流，用于控制第四光学延迟线的运动，第四路光脉冲通过第四光纤耦合器与第二路光一起分别经过第二光学延迟线和第三光学延迟线后，在同一时刻分别辐射在两个带太赫兹探测天线的光电转换器上，产生光生载流子；被探测的太赫兹波被太赫兹分光器分为两路，第一路太赫兹波经第四光学延迟线、太赫兹聚焦元件辐射在带太赫兹探测天线的光电转换器上，第二路太赫兹波经另一个太赫兹聚焦元件辐射在另一个带太赫兹探测天线的光电转换器上，两路太赫兹波分别给两个带太赫兹探测天线的光电转换器提供电场；在太赫兹电场的加速下，光生载流子加速运动产生电流，此电流正比于太赫兹波的电场幅值；分别测得电流，然后平方后求和，记为太赫兹波的辐射功率，从电流的时序中获得太赫兹波的频率，即可获得太赫兹波的频谱。

2.一种太赫兹频谱分析仪，其特征在于，包括激光器、三个光纤耦合器，分别为第五光纤耦合器、第八光纤耦合器、第九光纤耦合器、光开关、两个移频环、三个光学延迟线，分别为第七光学延迟线、第八光学延迟线、第九光学延迟线、光电探测器、两个带太赫兹探测天线的光电转换器、两个太赫兹聚焦元件、太赫兹分光器；其中，激光器输出的连续光经光开关产生光脉冲，经第五光纤耦合器分为第一路和第二路，第一路通过第六光纤耦合器输入移频环后产生一系列在时间上等间隔且在频率上等间隔增加的光脉冲，第二路通过第七光纤耦合器输入另一个移频环后产生一系列在时间上等间隔且在频率上等间隔减小的光脉冲；第一路光脉冲经第八光纤耦合器被分为第三、四路光脉冲；第三路辐射在光电探测器上产生电流用于控制第九光学延迟线的运动，第四路光脉冲通过第九光纤耦合器与第二路光一起分别经过第七、八光学延迟线后，在同一时刻分别辐射在两个带太赫兹探测天线的光电转换器上，产生光生载流子；被探测的太赫兹波经过太赫兹分光器分为第一路和第二路太赫兹波，第一路太赫兹波经第九光学延迟线和太赫兹聚焦元件辐射在带太赫兹探测天线的光电转换器上，第二路太赫兹波经另一个太赫兹聚焦元件辐射在另一个带太赫兹探测天线的光电转换器上，且这两路太赫兹波分别给两个带太赫兹探测天线的光电转换器提供电场；在太赫兹电场的加速下，光生载流子加速运动产生电流，此电流正比于太赫兹波的电场幅值；分别测得电流，然后平方后求和，记为太赫兹波的辐射功率，从电流的时序中获得太赫兹波的频率，即可获得太赫兹波的频谱。

3.根据权利要求1或2所述的太赫兹频谱分析仪，其特征在于，所述的激光器为工作波长在300～2100nm的连续激光器。

4.根据权利要求1或2所述的太赫兹频谱分析仪，其特征在于，所述的光开关为机械式、微电子机械系统式、半导体、液晶光开关的一种或者电光、声光、磁光、热光开关的一种。

5.根据权利要求1或2所述的太赫兹频谱分析仪，其特征在于，所述的第一光学延迟线为光纤或基于电动平移台的固定延迟线，第二光学延迟线、第三光学延迟线为光纤、基于电动平移台或基于电光晶体的可调谐延迟线，第四光学延迟线为基于电动平移台的可调谐延迟线，或所述的第五光学延迟线、第六光学延迟线、第七光学延迟线、第八光学延迟线为光纤、基于电动平移台或基于电光晶体的可调谐延迟线，第九光学延迟线为基于电动平移台的可调谐延迟线。

6.根据权利要求1或2所述的太赫兹频谱分析仪，其特征在于，所述的光脉冲分别经过第二、三光学延迟线同时到达两个带太赫兹探测天线的光电转换器，或所述的光脉冲分别经过第七、八光学延迟线同时到达两个带太赫兹探测天线的光电转换器。

7.根据权利要求1或2所述的太赫兹频谱分析仪，其特征在于，所述的两路太赫兹脉冲到达两个带太赫兹探测天线的光电转换器的相位相差π/2+2nπ，n为整数。