Mesaphotonics-ODL-太赫茲波檢測技術-中的應用 太赫茲（Terahertz, THz）波是指頻率在0.1~10THz的電磁波，其特點介于紅外光波和微波之間。以前由于產生和檢測手段有限而發展緩慢，近十幾年來由于激光技術發展，THz也隨之得到了蓬勃地發展和越來越廣泛的應用。由于其波段的特殊，THz在生物、醫藥、安檢、中醫學領域有著很多獨特的應用，在這些應用領域中，THz時域光譜技術（THz-TDS）是研究材料或者生物樣本的THz光譜特性的最重要手段。THz-TDS是利用相干探測技術，同時獲得樣品反射（投射）的THz光的振幅和相位信息，再分析其頻譜特性的THz成像方法。 而快速光學延遲線則是本系統實現快速掃描時域光譜的核心部件。

基于音圈電機的快速光學延遲線

傳統光學延遲線通常是利用電機通過同步帶、螺桿或滾珠絲杠轉換等間接傳動實現電動平移臺的運動。這種機械傳動存在著運動阻力較大、響應較慢且滯后等不足之處，因而限制其掃描速度的進一步提高。而Mesa Photonics生產的光學延遲線（ODL）是一款基于先進的音圈電機、通過軟件控制光路變化、實現空間光時延的裝置。先進的音圈技術能夠實現高速的往復運動，具有直接傳動無滯后、高響應、高加速度、高速度、在理論上有無限分辨率、體積小且力特性好、控制方便等一系列優點。音圈直線電機被廣泛應用于光學、微電子及測量領域的光學掃描、定位、瞄準、跟蹤和穩定，可對透鏡或反射鏡進行精密的運動控制。

Mesa Photonics的光學延遲線ODL提供一個精度、速度與光學穩定性的優越性價比方案。非常適合應用于泵浦探測，自相關測量，超短激光脈沖測量（干涉與強度方法）。先進的音圈技術使ODL具有150納米的精度。雙向傳輸光程分辨率為1飛秒。響應時間可短至1毫秒。我們1厘米量程的ODL干涉方面非常穩定（使用650nm激光器測試）。沒有機械回程齒隙，沒有回滯效應，沒有步進電機的傳動磨損，使用方便。 數據輸入與輸出允許主/次時鐘計時。Windows獨立的程序可使您時刻掌握運行狀態。

使用模擬輸入，通過I/O口直接把波形的+、-信號接線接入設備中，從而對音圈馬達進行波形調制。在太赫茲波檢測的開發中非常方便。

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THz-TDS 系統的工作原理圖?

快速延遲線是THz-TDS 系統實現快速掃描時域光譜的核心部件。

THz-TDS 系統是利用激光器射出的飛秒激光產生THz光波的，其系統的結構如圖1所示。首先飛秒激光經過分光鏡分為兩束，一束光射入InAs，產生THz波，經過4個面鏡聚焦到探測晶體ZnTe。另外一束飛秒激光也是經過一些列反射折射過程，并經過延遲線倒帶探測晶體上，最終利用轉化為探測晶體的電信號。

由于飛秒激光的頻率遠遠高于THz的頻率，可以認為，在第二束飛秒激光到探測晶體的時候，對此時的THz信號進行探測。但由于延遲線可以控制探測束飛秒激光的光程，因此，可以讓探測的時間點和產生的THz信號的時間起點有一定的時間差，通過不斷地改變這個時間差（光程差），可以探測到不同時間點的THz信號。由于飛秒激光是連續不斷地發射，每一次飛秒激光的發生都會得到一個探測信號，通過若干次地改變延遲線的長度，進而改變對透射（反射）THz信號的探測時間點，最終就可以得到一個完整的透射（反射）THz信號的強度隨時間變化的圖譜，也就是THz-TDS結果。

THz-TDS系統結構原理圖: