[发明专利]一种增强太赫兹电光取样技术探测灵敏度的装置及方法

权利要求书

1.一种增强太赫兹电光取样技术探测灵敏度的装置，其特征在于，包括：

线偏振器，用于将探测激光转换为线偏振态；

电光晶体，用于将探测激光由线偏振态转换为椭圆偏振态；

布儒斯特窗口，用于去除椭圆偏振态的探测激光中多余的s偏振分量；

四分之一波片，用于将去除s偏振分量的探测激光转换为近似圆偏振态；

渥拉斯顿棱镜，用于分离近似圆偏振态的探测激光中的s偏振分量及p偏振分量；

平衡光电探测器，用于测量探测激光中的s偏振分量及p偏振分量的强度差值。

2.一种增强太赫兹电光取样技术探测灵敏度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将探测激光转换为线偏振态；

2)将探测激光由线偏振态转换为椭圆偏振态；

3)去除椭圆偏振态的探测激光中多余的s偏振分量；

4)将去除s偏振分量的探测激光转换为近似圆偏振态；

5)分离近似圆偏振态的探测激光中的s偏振分量及p偏振分量并测量其强度差值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述步骤1)具体为将探测激光通过线偏振器，旋转线偏振器使得透过的探测激光线偏振方向为垂直方向，通过线偏振器后的探测激光使用琼斯矢量的方式表示为：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述步骤2)具体为令探测激光与被测太赫兹波同时透过电光晶体，经过受太赫兹波电场作用的电光晶体后的探测激光由线偏振态转换为椭圆偏振态，通过电光晶体后的探测激光表示为：L₁＝C·L_in，其中，C表示在太赫兹波电场作用下的电光晶体琼斯矩阵：其中，φ为延时量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述步骤3)具体为将探测激光以布儒斯特角入射穿过布儒斯特窗口，通过布儒斯特窗口后的探测激光使用琼斯矩阵表示为：L₂＝B·C·L_in，其中，B表示布儒斯特窗口的琼斯矩阵：其中，t表示布儒斯特窗口对探测激光中s偏振分量的光强透过率，作为电场衰减量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

所述步骤4)具体为令探测激光透过四分之一波片，调整四分之一波片快轴方向令其与s偏振方向成45°，通过四分之一波片后的探测激光的琼斯矩阵表示为：L＝Q·B·C·L_in，其中，Q为四分之一波片的琼斯矩阵：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述步骤5)具体为采用渥拉斯顿棱镜将探测激光中的s偏振分量光及p偏振分量光分离，计算得到最终探测激光的矩阵表达形式为：使用平衡光电探测器测量s偏振分量光及p偏振分量光的强度差值，最终测量得到的s偏振分量与p偏振分量强度差归一化结果S为：