[实用新型]一种太赫兹脉宽调制器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可调谐氩离子激光器控制的脉宽调制器装置，具体地涉及一种太赫兹脉宽调制器装置。

背景技术

太赫兹(THz)辐射是指振荡频率在0.1THz-10THz(1THz＝10¹²Hz)的电磁波，此波段的电磁辐射具有很多独特的性质：1)THz波对很多介电材料和非极性液体有很好的穿透性，因此太赫兹波可以对不透明物体进行透视成像；2)THz波另一个显著特点是它的安全性，它的光子能量很低，对生物体安全；3)THz波段还包含了丰富的光谱信息，具有良好的光谱分辨特性。

由于在相当长时间里太赫兹波源的问题未能很好解决，太赫兹波科学技术的发展受到很大的限制，从而使其应用潜能未能发挥出来。太赫兹波科学技术现在已得到国际学术界的广泛关注，在世纪之交短短数年内，国际上关于太赫兹波的研究机构大量涌现，并取得了很多研究成果。当前太赫兹波的功能器件是太赫兹波科学技术应用中的重点和难点，国内外对于太赫兹波的功能器件研究也已逐渐展开。

脉宽调制技术主要用于电力传动或通信领域，常用集成芯片为核心的模拟电路对输入信号进行调制，或者基于数字信号处理器控制载波的通断来实现脉宽调制，而太赫兹领域的脉宽调制，由于受到调制材料的限制，调制深度和调制速度受到很大程度制约。

太赫兹波脉宽调制器是一种非常重要的太赫兹波器件，研究发现太赫兹波脉宽调制器在太赫兹波成像、太赫兹波医学诊断、太赫兹波通信、太赫兹波空间天文学等太赫兹波应用领域都有着广阔的应用前景，但是现有的太赫兹波脉宽调制器结构复杂、制作困难、价格昂贵。

发明内容

为解决现有脉宽调制方法中调制深度不够和调制速度慢的问题，本发明提供一种结构简单、操作方便的太赫兹间接脉宽调频装置。

太赫兹脉宽调制器装置包括太赫兹波源(1)、准直系统(2)、高阻硅片(3)、可调谐氩离子激光器(4)、太赫兹波探测器(5)、A/D转换器(6)、计算机(7)；所述太赫兹波源(1)依次连接准直系统(2)、高阻硅片(3)、太赫兹波探测器(5)、A/D转换器(6)和计算机(7)；所述可调谐氩离子激光器(4)与太赫兹波探测器(5)并接在高阻硅片(3)和A/D转换器(6)之间。

所述的太赫兹波源(1)为返波振荡器、量子级联激光器或co2激光抽运连续波太赫兹辐射源。

所述的太赫兹波源(1)工作频率为0.1THz-8THz。

所述的准直系统(2)为开普勒型或伽利略型准直系统。

所述的高阻硅片(3)厚度h＝400μm，半径r＝25mm，电阻率10000Ωcm。

所述的可调谐氩离子激光器(4)工作波长514nm，光束直径0.75mm，功率2W。

所述的太赫兹波探测器(5)为焦平面阵列探测器。

本发明的太赫兹脉宽调制器装置具有结构紧凑，响应速度快，调整方便，成本低，满足太赫兹在成像、医学诊断、安全检查、信息通信、空间天文学等领域应用的要求。

附图说明

图1太赫兹脉宽调制器装置结构示意图；

图2是无外加调谐的氩离子激光时，太赫兹波通过太赫兹脉宽调制器的功率示意图；

图3是有外加调谐的氩离子激光时，太赫兹波通过太赫兹脉宽调制器的功率示意图；

图中：太赫兹波源(1)、准直系统(2)、高阻硅片(3)、可调谐氩离子激光器(4)、太赫兹波探测器(5)、A/D转换器(6)、计算机(7)。

具体实施方式

如图1所示连续波源(1)发出信号后，经准直系统(2)准直，到达高阻硅片(3)，由可调谐氩离子激光器(4)是否照射到高阻硅片实现对该装置的通、断控制，计算机(7)将控制信号经A/D转换器(6)输入到可调谐氩离子激光器(4)控制脉宽变化情况，太赫兹波探测器(5)接收到脉宽调制信号后经A/D转换器(6)输入到计算机(7)进行显示和存储。

实施例1

选择美国相干公司的SIFIR-50co₂激光抽运连续波太赫兹辐射源，调节频率到2.52THz。设计的高阻硅厚度h＝400μm，高阻硅片的半径为r＝25mm，高阻硅电阻率10000Ωcm，氩离子激光器工作波长514nm，光束直径0.75mm，功率2W。使相应频率的太赫兹波聚焦在预设的高阻硅中间位置。获得的无外加调谐的氩离子激光时，太赫兹波通过太赫兹脉宽调制器的功率如附图2；有外加调谐的氩离子激光时，太赫兹波通过太赫兹脉宽调制器的功率如附图3。