[发明专利]固定角度入射同时测透射和反射的太赫兹时域光谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及光谱技术领域，尤其涉及一种固定角度入射同时测透射和反射的太赫兹时域 光谱仪。

背景技术

太赫兹电磁波的频率范围通常定义为0.1THz至10THz。太赫兹技术已应用到许多领域。 太赫兹时域光谱技术是太赫兹科学实用化的一种重要技术，这种技术具有很高的探测信噪比 和较宽的探测带宽，可广泛用于物质特性分析、生物医学研究、安全检测等多个领域，具有 非常实际的应用前景。

现有的太赫兹时域光谱仪，采用透射式或反射式结构，如图1、2。现有系统中每次只能 选择一种测量模式，要么进行透射式测量，要么进行反射式测量，不能同时获得透射光谱和 反射光谱，因此在处理数据时不能同时对样品的透射光谱和反射光谱进行测量。并且，对于 即需要透射信息又需要反射信息的情况，需要多次更换试验样品室，操作繁复，十分不便利。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种固定角度入射同时测透射和反 射的太赫兹时域光谱仪，在保持高探测带宽和高频谱分辨率的情况下，能同时测量样品的透 射光谱和反射光谱，结构简单，使用灵活。

为了实现上述目的，本发明方案如下：

采用飞秒激光器作为激励源，设置在飞秒激光器输出端的分束器将一束激光分为两束， 其中一束为探测光，另一束则经分束镜再次分为两束，一束为泵浦光，另一束也为探测光； 泵浦光聚焦到太赫兹发射器上，辐射产生脉冲太赫兹波；产生的太赫兹波照射到样品架上的 样品，透射过样品的太赫兹波聚焦于一个太赫兹探测器上，经样品反射的太赫兹波聚焦于另 一个太赫兹探测器上；两路探测光经过各自的光学延迟模块调节后，也分别聚焦到两个太赫 兹探测器上，标定出透射和反射的脉冲太赫兹波电场幅值。

本发明具有如下优点：

1、本发明能同时进行同一样品的透射和反射太赫兹时域光谱测量，可以提高样品光学参 数的提取精度。

2、本发明中所有反射镜位置固定，以保证太赫兹波以固定角度入射到样品上，入射角度 一般要求小于20度，从而可用垂直入射情况的算法近似计算透射率和反射率，计算过程简便。

3、本发明可同时测量透射光谱和反射光谱，也可选择只测透射光谱或反射光谱，使用方 便灵活。

4、本发明结构简单，容易操作。

附图说明

图1是现有太赫兹时域光谱仪的透射式结构示意图。

图2是现有太赫兹时域光谱仪的反射式结构示意图。

图3是本发明固定角度入射同时测透射和反射的太赫兹时域光谱仪结构示意图。

其中，图1～3中包括：飞秒激光器(1)；分束器(2)；分束器(3)；太赫兹发射器(4)； 反射镜(5)；样品(6)；反射镜(7)；反射镜(8)；样品室(9)；太赫兹探测器(10)；太赫 兹探测器(11)；平面反射镜(12)；平面反射镜(13)；平面反射镜(14)；光学延迟模块(15)； 平面反射镜(16)；平面反射镜(17)；平面反射镜(18)；平面反射镜(19)；平面反射镜(20)； 光学延迟模块(21)；平面反射镜(22)；计算机(23)。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明加以进一步说明，应指出的是，所描述的实施例仅在便于对本 发明的理解，而对其不起任何限定作用。