[发明专利]一种太赫兹波的高速探测方法及装置

权利要求书

1.一种太赫兹波的高速探测装置，其特征在于，所述太赫兹波的高速探测装置至少包括：

太赫兹量子阱探测器，用以对太赫兹波进行直接强度探测，包括一用以方便跨阻放大电路的参数设计的小信号集总电学模型，所述小信号集总电学模型由电容C_q并联旁路差分电阻R_d和光电流源I_s构成；

跨阻放大电路，用以为太赫兹量子阱探测器提供偏置电压，并将太赫兹量子阱探测器输出的光电流信号转化为电压信号；包括运算放大器、补偿电容C_F和跨阻R_F；所述运算放大器的反相输入端与太赫兹量子阱探测器的一端相连，运算放大器的同相输入端接偏置电压；所述跨阻连接于运算放大器的输出端和反相输入端之间；所述补偿电容与所述跨阻并联；所述太赫兹量子阱探测器的另一端接地；

所述补偿电容C_T为运算放大器的反相输入端总电容，其值为电容C_q与太赫兹量子阱探测器冷头端到常温端的连接线的电容、运算放大器的输入电容并联所得的值，GBW为运算放大器的单位增益带宽。

2.根据权利要求1所述的太赫兹波的高速探测装置，其特征在于：所述偏置电压为几十毫伏量级。

3.根据权利要求1所述的太赫兹波的高速探测装置，其特征在于：所述太赫兹量子阱探测器为工作在光电导模式的太赫兹量子阱探测器，其探测频率范围为2至7THz。

4.根据权利要求1所述的太赫兹波的高速探测装置，其特征在于：所述光电流源Is根据Is=PR计算得出，其中P为入射太赫兹波的功率，R为太赫兹量子阱探测器的响应率。

5.一种权利要求1所述的太赫兹波的高速探测装置的探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，太赫兹量子阱探测器对太赫兹波进行直接强度探测，输出光电流信号；

步骤二，跨阻放大电路将所述光电流信号转化为电压信号输出，即输出电压信号其中ω为光电流信号的频率，C_F为跨阻放大电路中的补偿电容，R_F为跨阻放大电路中的跨阻，R_d为太赫兹量子阱探测器中的小信号集总电学模型中的旁路差分电阻，C_T为跨阻放大电路中的运算放大器的反相输入端总电容。