[发明专利]基于二维电子浓度调制的太赫兹近场辐射增强装置

权利要求书

1.一种基于二维电子浓度调制的太赫兹近场辐射增强装置，其特征在于，包括激光光源(1)，分束片(2)，第一反射镜(3)，机械延迟线(4)，第二反射镜(5)，第三反射镜(6)，斩波器(7)，第一透镜(8)，光电导天线(9)，偏置电压控制的分光栅场效应晶体管(10)，第四反射镜(11)，第五反射镜(12)，第二透镜(13)；

从激光光源(1)输出的飞秒激光经由分束片(2)分为两束，透射光经第四反射镜(11)和第五反射镜(12)反射后，再经过第二透镜(13)聚焦后，作为太赫兹波探测光打到偏置电压控制的分光栅场效应晶体管(10)上；另一部分分束片(2)反射光束作为泵浦光，经第一反射镜(3)后进入由步进电机和两个反射镜组成的机械延迟线(4)、然后出射光经由第二反射镜(5)和第三反射镜(6)后，再经过斩波器(7)调制频率后，由第一透镜(8)将泵浦光聚焦到光电导天线(9)上产生太赫兹波，太赫兹波辐射到偏置电压控制的分光栅场效应晶体管(10)的上，通过分光栅场效应晶体管(10)中半导体层二维石墨烯材料上电子浓度差所形成缺陷腔的太赫兹近场辐射将会增强，被太赫兹波探测光所探测；所述偏置电压控制的分光栅场效应晶体管(10)从上到下包括光栅层(10-1)，半导体层(10-2)和电介质基片(10-3)；光电导天线(9)辐射出的太赫兹波入射到分光栅场效应晶体管(10)光栅层(10-1)的金属栅极上，对作为栅极的光栅层(10-1)上的任一栅极和半导体层(10-2)的二维石墨烯材料之间外加偏置电压(10-4)，可控制二维石墨烯材料中定向移动的电子,在外加电场作用下栅极下方处二维石墨烯材料中的电子浓度降低，与周围电子产生一定浓度差，形成缺陷腔，该缺陷腔处太赫兹近场辐射将会增强，外加偏置电压(10-4)的大小决定了缺陷腔的深度，从而决定了太赫兹近场辐射增强的能力强弱，另一束探测光打到电介质基片上(10-3)，探测经过近场辐射增强的太赫兹波。