[发明专利]一种太赫兹移频器

说明书

本申请涉及一种太赫兹移频器，属于太赫兹技术领域。该太赫兹移频器包括：太赫兹发射源、动态光栅器、分束器以及激光设备；太赫兹发射源用于发射频率为第一频率的太赫兹波；分束器用于将部分太赫兹波反射到动态光栅器上；激光设备用于产生具有频率差的两束激光且这两束激光呈一定夹角照射到动态光栅器的上并发生干涉，形成激光干涉条纹；动态光栅器还用于在受到两束激光的照射后，产生与激光干涉条纹同步运动的光生载流子，照射到动态光栅器上的太赫兹波受光生载流子的调制而发生衍射，输出频率为第二频率的太赫兹波。本申请利用动态光栅衍射技术，使太赫兹波在动态光栅器上发生衍射，使得只需要一套太赫兹发射源，即可使太赫兹波产生频率偏移。

技术领域

本申请属于太赫兹技术领域，具体涉及一种太赫兹移频器。

背景技术

太赫兹波(THz波)是振荡频率在0.1THz-10THz量级的电磁波。太赫兹波具有对非极性材料穿透性好、载频高、不易引起电离破坏等特点，在军事、公共安全、高速通信、生物研究等领域具有巨大应用潜力。太赫兹波技术近年来发展迅速，由于太赫兹波具有对非极性材料穿透性好的特点和优势，研究基于太赫兹波的多普勒干涉测速技术，在材料加载下的动态响应具有重要应用价值。

目前在太赫兹波干涉领域，比较常用的方法是基于电子学技术的太赫兹倍频源的发射与非零中频干涉接收，其中必须使用二套倍频放大链路，其中一套用于产生并发射太赫兹波，另一套用于产生另一频率的太赫兹波，并通过混频器或者检波器实现非零中频干涉检测，其系统示意图，如图1所示。由于该方法用于太赫兹发射源和探测的两个倍频放大链路通过频率为10MHz或者100MHz的晶振进行相位锁定，两路太赫兹波的相位稳定度较差，从而使得干涉信号噪声较大，最终使得探测目标运动信息精度较差，并且该方法采用两套倍频放大链路，研制成本较高。

发明内容

鉴于此，本申请实施例在于提供一种太赫兹移频器，以改善现有太赫兹干涉需要采用两套倍频放大链路才能实现，导致两路太赫兹波的相位稳定度较差，从而使得干涉信号噪声较大，以及成本较高的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供了一种太赫兹移频器，包括：太赫兹发射源、动态光栅器、分束器以及激光设备；太赫兹发射源，用于发射指定功率、振荡频率为第一频率的太赫兹波；分束器设置于所述太赫兹发射源的光路上，用于将一部分所述太赫兹波反射到所述动态光栅器的第一表面上；激光设备，用于产生具有频率差的两束激光，且这两束激光呈一定夹角照射到所述动态光栅器的第二表面上并发生干涉，形成激光干涉条纹，其中，所述第一表面与所述第二表面为相对面；所述动态光栅器还用于在受到所述两束激光的照射后，产生与所述激光干涉条纹同步运动的光生载流子，照射到所述动态光栅器上的太赫兹波受所述光生载流子的调制而发生衍射，输出振荡频率为第二频率的太赫兹波，其中，所述第二频率与所述第一频率不同。本申请实施例中，利用动态光栅衍射技术，使太赫兹波在动态光栅器上发生衍射，使从光栅衍射的太赫兹波的频率发生一定的变化，从而使得只需要使用一套太赫兹发射源，即可使太赫兹波产生一定的频率偏移，节约了成本，同时，由于用于太赫兹发射源(频率为第一频率的太赫兹波)和探测(频率为第二频率的太赫兹波)的两路太赫兹波均来自于同一个发射源，因此，这两路太赫兹波的相位稳定度很高，从而可以降低干涉信号的噪声。

在一种可能的实施方式中，所述激光设备包括：激光器、调频激光器；激光器，用于产生一定频率的第一激光，并以第一入射角照射到所述动态光栅器的第二表面上；调频激光器，用于产生与所述第一激光不同频率的第二激光，并以第二入射角照射到所述动态光栅器的第二表面上，且与所述第一激光发生干涉，形成所述激光干涉条纹。本申请实施例中，直接利用两个相互独立的激光器来产生具有频率差的两束激光，使得可以快速获得所需的激光。