一種太赫茲脈寬調制器裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種可調諧氬離子激光器控制的脈寬調制器裝置,具體地涉及一種太赫茲脈寬調制器裝置。
【背景技術】
[0002]太赫茲(THz)輻射是指振蕩頻率在0.1THz-1OTHz (ITHz = 112Hz)的電磁波,此波段的電磁輻射具有很多獨特的性質:I) THz波對很多介電材料和非極性液體有很好的穿透性,因此太赫茲波可以對不透明物體進行透視成像;2)THz波另一個顯著特點是它的安全性,它的光子能量很低,對生物體安全;3)THz波段還包含了豐富的光譜信息,具有良好的光譜分辨特性。
[0003]由于在相當長時間里太赫茲波源的問題未能很好解決,太赫茲波科學技術的發展受到很大的限制,從而使其應用潛能未能發揮出來。太赫茲波科學技術現在已得到國際學術界的廣泛關注,在世紀之交短短數年內,國際上關于太赫茲波的研究機構大量涌現,并取得了很多研究成果。當前太赫茲波的功能器件是太赫茲波科學技術應用中的重點和難點,國內外對于太赫茲波的功能器件研究也已逐漸展開。
[0004]脈寬調制技術主要用于電力傳動或通信領域,常用集成芯片為核心的模擬電路對輸入信號進行調制,或者基于數字信號處理器控制載波的通斷來實現脈寬調制,而太赫茲領域的脈寬調制,由于受到調制材料的限制,調制深度和調制速度受到很大程度制約。
[0005]太赫茲波脈寬調制器是一種非常重要的太赫茲波器件,研究發現太赫茲波脈寬調制器在太赫茲波成像、太赫茲波醫學診斷、太赫茲波通信、太赫茲波空間天文學等太赫茲波應用領域都有著廣闊的應用前景,但是現有的太赫茲波脈寬調制器結構復雜、制作困難、價格昂貴。
【發明內容】
[0006]為解決現有脈寬調制方法中調制深度不夠和調制速度慢的問題,本發明提供一種結構簡單、操作方便的太赫茲間接脈寬調頻裝置。
[0007]太赫茲脈寬調制器裝置包括太赫茲波源(I)、準直系統(2)、高阻硅片(3)、可調諧氬離子激光器(4)、太赫茲波探測器(5)、A/D轉換器¢)、計算機(7);所述太赫茲波源(I)依次連接準直系統(2)、高阻硅片(3)、太赫茲波探測器(5)、A/D轉換器(6)和計算機(7);所述可調諧氬離子激光器(4)與太赫茲波探測器(5)并接在高阻硅片(3)和A/D轉換器
(6)之間。
[0008]所述的太赫茲波源(I)為返波振蕩器、量子級聯激光器或co2激光抽運連續波太赫茲福射源。
[0009]所述的太赫茲波源(I)工作頻率為0.1ΤΗζ-8ΤΗζο
[0010]所述的準直系統(2)為開普勒型或伽利略型準直系統。
[0011]所述的高阻娃片⑶厚度h = 400 μ m,半徑r = 25mm,電阻率10000 Ω cm。
[0012]所述的可調諧氬離子激光器(4)工作波長514nm,光束直徑0.75mm,功率2W。
[0013]所述的太赫茲波探測器(5)為焦平面陣列探測器。
[0014]本發明的太赫茲脈寬調制器裝置具有結構緊湊,響應速度快,調整方便,成本低,滿足太赫茲在成像、醫學診斷、安全檢查、信息通信、空間天文學等領域應用的要求。
【附圖說明】
[0015]圖1太赫茲脈寬調制器裝置結構示意圖;
[0016]圖2是無外加調諧的氬離子激光時,太赫茲波通過太赫茲脈寬調制器的功率示意圖;
[0017]圖3是有外加調諧的氬離子激光時,太赫茲波通過太赫茲脈寬調制器的功率示意圖;
[0018]圖中:太赫茲波源(I)、準直系統(2)、高阻硅片(3)、可調諧氬離子激光器(4)、太赫茲波探測器(5)、A/D轉換器(6)、計算機(7) ο
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示連續波源(I)發出信號后,經準直系統(2)準直,到達高阻硅片(3),由可調諧氬離子激光器(4)是否照射到高阻硅片實現對該裝置的通、斷控制,計算機(7)將控制信號經A/D轉換器(6)輸入到可調諧氬離子激光器(4)控制脈寬變化情況,太赫茲波探測器(5)接收到脈寬調制信號后經A/D轉換器(6)輸入到計算機(7)進行顯示和存儲。
[0020]實施例1
[0021]選擇美國相干公司的SIFIR-50co2激光抽運連續波太赫茲輻射源,調節頻率到2.52THzo設計的高阻硅厚度h = 400 μm,高阻硅片的半徑為r = 25mm,高阻硅電阻率10000 Ω Cm,氬離子激光器工作波長514nm,光束直徑0.75mm,功率2W。使相應頻率的太赫茲波聚焦在預設的高阻硅中間位置。獲得的無外加調諧的氬離子激光時,太赫茲波通過太赫茲脈寬調制器的功率如附圖2 ;有外加調諧的氬離子激光時,太赫茲波通過太赫茲脈寬調制器的功率如附圖3。
【主權項】
1.一種太赫茲脈寬調制器裝置,其特征在于:包括太赫茲波源(I)、準直系統(2)、高阻硅片(3)、可調諧氬離子激光器(4)、太赫茲波探測器(5)、A/D轉換器(6)和計算機(7); 所述太赫茲波源(I)依次連接準直系統(2)、高阻硅片(3)、太赫茲波探測器(5)、A/D轉換器(6)和計算機(7); 所述可調諧氬離子激光器(4)與太赫茲波探測器(5)并接在高阻硅片(3)和A/D轉換器(6)之間。2.根據權利要求1所述的一種太赫茲脈寬調制器裝置,其特征在于:所述的太赫茲波源(I)為返波振蕩器、量子級聯激光器或co2激光抽運連續波太赫茲輻射源。3.根據權利要求1所述的一種太赫茲脈寬調制器裝置,其特征在于:所述的太赫茲波源(I)工作頻率為0.1ΤΗζ-8ΤΗζο4.根據權利要求1所述的一種太赫茲脈寬調制器裝置,其特征在于:所述的準直系統(2)為開普勒型或伽利略型準直系統。5.根據權利要求1所述的一種太赫茲脈寬調制器裝置,其特征在于:所述的高阻硅片(3)厚度h = 400 μ m,半徑 r = 25mm,電阻率 10000 Ω cm。6.根據權利要求1所述的一種太赫茲脈寬調制器裝置,其特征在于:所述的可調諧氬離子激光器(4)工作波長514nm,光束直徑0.75mm,功率2W。7.根據權利要求1所述的一種太赫茲脈寬調制器裝置,其特征在于:所述的太赫茲波探測器(5)為焦平面陣列探測器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種太赫茲脈寬調制器裝置。該裝置包括:太赫茲波源、準直系統、高阻硅片、可調諧氬離子激光器、太赫茲波探測器、A/D轉換器、計算機。本實用新型利用準直系統將太赫茲波準直為平行光束,利用可調諧氬離子激光器控制高阻硅片上太赫茲波的通、斷,可調諧氬離子激光器經A/D轉換器與計算機相連,太赫茲波探測器將探測到的脈寬調制信號送入計算機進行顯示和存儲。本實用新型的太赫茲脈寬調制器裝置具有系統簡單,響應速度快,調整方便,制作成本低等特點,可廣泛應用于太赫茲成像、太赫茲通信等領域。
【IPC分類】G02F1/01
【公開號】CN204945525
【申請號】CN201520721351
【發明人】申彥春, 趙國忠, 王佳, 張新群
【申請人】首都師范大學
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月18日