太赫兹时域光谱技术

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太赫兹时域光谱同时兼顾低频和高频端,可以同时得到样品的高频和低频的光谱响应。

提供分子的基本结构信息,轻分子转动频率,大分子和许多官能团的振动模式也都落在太赫兹波段,而且生物分子的许多谐振频率也分布在太赫兹波段。

太赫兹光谱覆盖了电子材料的低能激励现象,凝聚态相位介质的低频振动模式以及固体材料的声子、磁振子和等离子体激元和液体分子振动等激励现象,研究太赫兹光谱对研究基础物理相互作用和以后的太赫兹的应用都很关键。

 

·傅立叶变换红外光谱及其相近技术只能得到物质的功率谱。如果要想得到复介电常数,则需在一定的假设条件下,对功率谱进行复杂的K-K(Kramers-Kronig)变换计算。而太赫兹光谱系统则是相干测量系统,即:可直接测得物质的位相信息和功率谱。由此,物质的吸收系数和折射率可以由振幅和位相通过简单的计算求得。

·利用超短脉冲所产生的太赫兹电场的峰值强度要远大于热激励所产生太赫兹场强,而且,太赫兹光谱技术在常温下的信噪比也很高。并且前者的系统的稳定性也要好于后者。

·太赫兹光谱技术中的探测器不需要冷却,方便操作。

·太赫兹光谱技术的动态范围要高于基于测辐射热计(bolometer)的太赫兹探测技术,可以对物质的光学常数进行更高精度的测量。

·太赫兹超短脉冲不但可以进行时间分辨光谱(亚皮秒时间量级)测量,而且还可以对多层结构的物质进行多次反射分析,能对每层薄膜的特性进行无损测量。另外,太赫兹脉冲可有效的探测物质的物理或化学信息,可以对物质进行定性的鉴别。

2020年8月6日 12:51
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