[发明专利]一种自旋太赫兹产生装置

说明书

本发明的一种自旋太赫兹产生装置，包括发射器外壳、泵浦光入射孔、偏振分束器、光挡、法拉第旋光器、聚焦透镜、自旋太赫兹发射器、探测光出射孔；法拉第旋光器由永磁铁、法拉第旋光元件组成；自旋太赫兹发射器由永磁铁、永磁铁、自旋太赫兹样片、硅透镜组成；聚焦透镜位于法拉第旋光器及自旋太赫兹发射器中间，且自旋太赫兹样片平行泵浦光入射孔固定于聚焦透镜焦点处，由泵浦光入射孔入射的飞秒激光被聚焦透镜汇聚到自旋太赫兹样片上；通过引入偏振分束器、法拉第旋光器将飞秒激光能量全部作用于自旋太赫兹发射器上，并利用自旋太赫兹发射器反射的飞秒激光对产生的太赫兹进行探测，飞秒激光能量利用率大大提升，产生的太赫兹信号得到增强。

技术领域

本发明涉及太赫兹技术领域，具体涉及一种自旋太赫兹产生装置。

背景技术

太赫兹频段位于红外和微波之间，是宏观电子学与微观光子学的过渡频段，兼具宽带性、低能性、高透性、唯一性等诸多优势特性，其在无损检测、卫星通信、医疗诊断、卫星通信等领域具有重大的科学价值和广阔的应用前景。自旋太赫兹源因其独特的太赫兹产生机理，具有低成本、高效率等优势，是未来太赫兹技术的重要发展方向。

自旋太赫兹发射器产生的太赫兹大小同作用于自旋太赫兹发射器的飞秒激光偏振态无关，而同飞秒激光的能量密切相关，现有技术中的自旋太赫兹系统需要采用分束器将飞秒激光分为两束，分别用于产生和探测太赫兹，飞秒激光利用率低、产生的太赫兹较弱。

发明内容

本发明提出的一种自旋太赫兹产生装置，可解决技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种自旋太赫兹产生装置，包括发射器外壳，还包括泵浦光入射孔、偏振分束器、光挡、法拉第旋光器、聚焦透镜、自旋太赫兹发射器、探测光出射孔；

所述法拉第旋光器由永磁铁、法拉第旋光元件组成；

自旋太赫兹发射器由永磁铁、永磁铁、自旋太赫兹样片、硅透镜组成；

其中，聚焦透镜位于法拉第旋光器及自旋太赫兹发射器中间，且自旋太赫兹样片平行泵浦光入射孔固定于聚焦透镜焦点处，由泵浦光入射孔入射的飞秒激光被聚焦透镜汇聚到自旋太赫兹样片上；

由自旋太赫兹样片表面反射的太赫兹探测光原路返回并通过法拉第旋光器，其偏振态同第一次透过偏振分束器的飞秒激光正交；

经泵浦光入射孔入射的飞秒激光含有垂直于偏振分束器透射方向的偏振分量和平行于偏振分束器透射方向的偏振分量，其中垂直于偏振分束器透射方向的偏振分量被偏振分束器反射后由光挡吸收；

平行于偏振分束器透射方向的偏振分量依次通过偏振分束器、法拉第旋光器后，被聚焦透镜聚焦到自旋太赫兹样片上产生太赫兹辐射，辐射出的太赫兹经硅透镜准直后输出；由自旋太赫兹样片表面反射的飞秒激光称为太赫兹探测光，其依次经聚焦透镜、法拉第旋光器、偏振分束器后，由探测光出射孔出射。

进一步的，所述泵浦光入射孔、探测光出射孔两者夹角为90°，偏振分束器两个面分别平行于泵浦光入射孔、探测光出射孔。

进一步的，法拉第旋光器使得通过法拉第旋光器的线偏振飞秒激光其偏振态发生45°旋转。

进一步的，所述法拉第旋光元件由石榴石旋光材料构成，永磁铁中心具有贯通孔，法拉第旋光元件安装于用永磁铁贯通孔中心，其光轴与磁场方向平行。

进一步的，所述自旋太赫兹样片紧贴硅透镜；

永磁铁、永磁铁对称固定于自旋太赫兹样片两侧。