基于飛秒激光的太赫茲時域光譜儀開發(fā)

成果名稱

太赫茲時域光譜儀

規(guī)格型號

CIP-TDS

研發(fā)單位

大恒新紀(jì)元科技股份有限公司

項目負責(zé)人

張存林

成果成熟度

產(chǎn)品化

成果簡介

本項目屬通用科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)，已有研究成果基礎(chǔ)上通過創(chuàng)造性的融合，攻克太赫茲源、探測器等模塊之間匹配結(jié)合的關(guān)鍵問題，儀器操作平臺軟件與譜解析系統(tǒng)的軟件開發(fā)，通過系統(tǒng)集成和工程化開發(fā)，形成性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的基于飛秒激光的太赫茲時域光譜儀。太赫茲時域光譜技術(shù)的基本原理是利用飛秒脈沖產(chǎn)生并探測時間分辨的THz電場，通過傅立葉變換獲得被測物品的光譜信息，進而可以通過特征頻率對物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物性進行分析和鑒定。太赫茲脈沖的典型脈寬在皮秒量級，可以方便地對各種材料(包括液體、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、生物樣品等)進行時間分辨的研究。時域光譜測量可同時獲得信號瞬時電場強度和相位，獲得THz 波段的吸收光譜和折射率信息。

應(yīng)用前景

由于有機分子轉(zhuǎn)動和振動躍遷；半導(dǎo)體的子帶和微帶能量，電子材料的低能激勵，凝聚態(tài)相位介質(zhì)的低頻振動，固體材料的聲子、磁振子，等離子體激元，液體分子振動等激勵現(xiàn)象皆在THz波段。利用“指紋譜”可識別物質(zhì)和對物質(zhì)本身進行結(jié)構(gòu)表征。此外，THz光子能量?。?.14meV），人體組織電離閾值是12.5eV，X光的光子能量在keV量級，所以太赫茲不會引起生物組織的光致電離，適合于生物醫(yī)學(xué)成像。THz波還對對許多非金屬和非極性物質(zhì)有很高的透過性。所以太赫茲時域光譜儀在危險品檢測領(lǐng)域、農(nóng)產(chǎn)品檢測領(lǐng)域、病理研究領(lǐng)域、石油勘探和輸運領(lǐng)域、公共安全等領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景。并且該儀器是一個高度集成化的應(yīng)用級實驗儀器。光學(xué)系統(tǒng)、機械控制、信號放大等部件均集成在一個緊湊的儀器內(nèi)部。易于操作、啟動快速、運行平穩(wěn)、性能可靠。

備注

我們希望把我們的儀器推廣給更多的專家學(xué)者使用，在危險品檢測領(lǐng)域、農(nóng)產(chǎn)品檢測領(lǐng)域、病理研究領(lǐng)域、石油勘探和輸運領(lǐng)域、公共安全等領(lǐng)域深化應(yīng)用，期待得到更多的應(yīng)用成果。也希望推廣到更廣闊的領(lǐng)域，并通過自己的努力，能提供多樣化、可靠的產(chǎn)品及后續(xù)完善的技術(shù)支持，從而為廣泛的科學(xué)研究做出自己應(yīng)有的貢獻。