[实用新型]利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统

说明书

本实用新型公开了一种利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，该系统包括依次设置在光路上的激光器、分光镜、斩波器、第一离轴抛物面反射镜和液体柱，其中：第一离轴抛物面反射镜的焦距为1英寸，液体柱的方向为竖直向下，激光器用于发射一水平偏振激光光束，水平偏振激光光束通过分光镜后分成一束泵浦光和一束探测光，泵浦光由斩波器调制后经由第一离轴抛物面反射镜聚焦于液体柱，液体柱处即形成一能够辐射出高强度宽带太赫兹波的太赫兹波辐射源。本实用新型应用液体柱产生太赫兹波并且产生效率高，系统构成简单、建置成本低、容易维护、稳定性高，弥补了目前高强度宽带太赫兹波产生技术领域的空白，具有较强的科研及实际应用价值。

技术领域

本实用新型涉及太赫兹波技术领域，具体而言，涉及一种利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统。

背景技术

近几年，随着对太赫兹辐射源的研究，大量的研究成果已经证明，固体晶体、金属材料、气体或者等离子体均是良好的太赫兹辐射源。然而，利用液体特别是液态水或其等离子体产生太赫兹波的研究成果寥寥无几。事实上，液态水作为各种电磁波的来源已经被研究了10多年。例如：通过超短脉冲激光聚焦到包含在细胞、射流或液滴中的水的非线性过程产生高次谐波和白光。此外，激光脉冲辐射的液态水的动力学已经被研究二十多年了。阻碍液态水作为太赫兹辐射源的原因可能是因为液态水在太赫兹频率范围内具有非常强的吸收特性。液态水在1太赫兹时的功率吸收系数约为220cm^-1，意味着3.6×10⁹太赫兹的光子进入1mm厚的水膜中只有一个光子会辐射出来，由此可见，光子损失非常大并且太赫兹产生效率很低。

实用新型内容

本实用新型提供一种利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，用以产生高强度宽带太赫兹波。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统，其包括依次设置在光路上的激光器、分光镜、斩波器、第一离轴抛物面反射镜和液体柱，其中：

所述第一离轴抛物面反射镜的焦距为1英寸，

所述液体柱的方向为竖直向下，

所述激光器用于发射一水平偏振激光光束，水平偏振激光光束通过所述分光镜后分成一束泵浦光和一束探测光，泵浦光由所述斩波器调制后经由所述第一离轴抛物面反射镜聚焦于所述液体柱，所述液体柱处即形成一能够辐射出高强度宽带太赫兹波的太赫兹波辐射源。

在本实用新型的一实施例中，所述激光器为飞秒激光器，所述斩波器的斩波频率为100～300Hz。

在本实用新型的一实施例中，所述液体柱中的液体为水、无机溶液或有机溶液。

在本实用新型的一实施例中，所述液体柱中的液体为氯化钙溶液或四氯化碳溶液。

在本实用新型的一实施例中，所述液体柱的直径为0.2um。

在本实用新型的一实施例中，所述液体柱由一液体柱产生装置产生，所述液体柱产生装置包括液体池、水泵、喷头、第一连接管和第二连接管，所述第一连接管连接在所述液体池与所述水泵之间，所述第二连接管连接在所述水泵与所述喷头之间，所述水泵用于抽取所述液体池中的液体并对其进行增压，并由所述喷头喷出所述液体柱，所述液体柱中的液体回流至所述液体池。

在本实用新型的一实施例中，所述水泵为额定功率为750w的变频涡旋式自吸电泵，所述第一连接管为乳胶软管，所述第二连接管为金属连接管与乳胶软管的组合，其中，乳胶软管的孔径为3～10mm，金属连接管的孔径为5～15mm，所述喷头为孔径介于0.1～1mm之间的铝合金喷头。

在本实用新型的一实施例中，利用液体柱产生高强度宽带太赫兹波的系统还包括一太赫兹波探测系统，其包括第二离轴抛物面反射镜、硅片、第三离轴抛物面反射镜、ZnTe晶体、第一凸透镜、太赫兹波探测器和第二凸透镜，其中：