[发明专利]太赫兹波调制激光谱强度测量电光系数的装置和方法

权利要求书

1.一种太赫兹波调制激光谱强度测量电光系数的方法，其特征是，利用太赫兹时域频谱技术中的泵浦-探测系统，将产生的太赫兹波和探测激光同时聚焦到探测晶体上，此时，激光作为探测信号，太赫兹波作为调制信号，通过光谱仪分别测量有太赫兹波存在和无太赫兹波存在时探测激光光谱的最大强度改变量，再通过计算公式反推出样品对应的电光系数。

2.如权利要求1所述的太赫兹波调制激光谱强度测量电光系数的方法，其特征是，在一个实例中，具体步骤细化为：

①利用线偏振的飞秒激光源输出波长为1040nm的飞秒脉冲，激光脉冲经过所述的分束镜；

②经过所述的分束镜将飞秒激光分成两束，分数比为10:1，其中强的一束作为泵浦光，弱的一束作为探测光；

③所述的泵浦光入射到太赫兹波产生晶体上，产生线偏振的太赫兹波；

④该太赫兹波峰值电场强度E_THz可由高莱盒太赫兹探测器(Golay cell)测量和时域电场测量后得到，或者先由已知电光系数γ的样板晶体测量后反推得出；

⑤所述的太赫兹波经过抛物面镜对会聚到待测电光晶体上；

⑥所述的探测光通过延迟线和二分之一波片保证与太赫兹波同时、同偏振入射到待测电光晶体上；

⑦用所述的光谱仪8在待测电光晶体后测量经太赫兹波调制前、后的平均最大探测光谱强度的改变量ΔI；

⑧电光晶体的电光系数与外加太赫兹场产生的调制激光光强关系：

式中，λ₀是探测光的波长，ΔI是测量有、无太赫兹波时的探测光光谱的平均最大改变量，I为无太赫兹波时的探测光平均谱强度，n₀待测晶体在探测光波长的折射率，γ则为求得的晶体电光系数，d为待测晶体的厚度，E_THz为已知的太赫兹波的电场强度。测量出ΔI和I值，代入所述公式计算出待测晶体的电光系数。

3.一种太赫兹波调制激光谱强度测量电光系数的装置，其特征是，由线偏振飞秒激光光源、分束器、二分之一波片、太赫兹波产生晶体、待测样品晶体、延时线和光谱仪构成，所述的飞秒激光源输出的飞秒脉冲经过所述的分束镜分成两束，其中光强强的一束作为泵浦光，弱的一束作为探测光；泵浦光入射到太赫兹波产生晶体上，产生太赫兹波；该太赫兹波峰值电场强度E_THz可由Golay cell测量和时域电场测量后计算得到，或者先有已知电光系数γ的样板晶体测量后反推得出；所述的太赫兹波经过抛物面镜对会聚到待测电光晶体上；所述的探测光通过延迟线和二分之一波片与太赫兹波同时、同偏振入射到待测电光晶体上；用所述的光谱仪在待测电光晶体后测量经太赫兹波调制前、后的平均最大探测光谱强度的改变量ΔI；电光晶体的电光系数与外加太赫兹场产生的调制激光光强关系：

式中，λ₀是探测光的波长，ΔI是测量有、无太赫兹波时的平均探测光谱强度的最大改变量，I为无太赫兹波时的平均探测光谱强度，n₀待测晶体在探测光波长的折射率，γ则为求得的晶体电光系数，d为待测晶体的厚度，E_THz为已知的太赫兹波的电场强度，测量出ΔI和I值，代入所述公式计算出待测晶体的电光系数。