THz功率計

     

      這些類型的熱電探測器被優(yōu)化用于太赫茲區(qū)域。探測器體積小，有源區(qū)大，響應(yīng)時間短。熱電檢測的基本原理是從脈沖激光或短切CW激光器產(chǎn)生的輻射脈沖被吸收到吸收片中。熱傳導(dǎo)將熱傳遞到熱釋電傳感器材料上。為了實現(xiàn)寬帶吸收，對于所有類型的太赫茲探測器，使用寬帶金屬吸收體。實現(xiàn)了近50%的部分吸收，而25%被反射，25%透射輻射在轉(zhuǎn)儲中被吸收。傳感器材料的溫度變化導(dǎo)致在傳感器的兩個相反表面產(chǎn)生一個自由電荷。描述傳感器的溫度到室溫松弛的熱時間常數(shù)（τ熱）必須大于脈沖持續(xù)時間。

 

1、傳感探頭（與電流放大器CPA結(jié)合使用）

參數(shù)

	THz 10	THz 20	THz 30
有效面積直徑（mm）	10	20	30
熱時間常數(shù)（ms）	50	50	50
最大功率密度（mW/cm2）	15	15	15
電流靈敏度（uA/W）	0.5—1	0.5—1	0.5—1
上升時間（us）	100	700	2000
最大斬波速率	>500	200	80

 

該圖顯示了在1THz上歸一化靈敏度的熱電探測器的靈敏度。在200和500μm范圍內(nèi)，靈敏度的變化2%之間。

 

不同的前置放大器的檢測限（μW）

有效面積直徑（mm）	前置放大器fgu=17Hz	前置放大器fgu=70Hz	前置放大器fgu=200Hz	前置放大器fgu=4kHz
10	8	20	25	100
20	10	25	35	130
30	20	35	140	180

 

三種探測頭的尺寸

 

2、傳感探頭（與電壓放大器VST結(jié)合使用）

      對于許多應(yīng)用熱釋電傳感器可直接與示波器組合（RI = 1M?）。 在這些條件下，參數(shù)（最小可探測能量和最大代表率）是有限的。與前置放大器結(jié)合，這些參數(shù)可以擴展。以下列出了一些無前置放大器探測器的典型參數(shù)：

	靈敏度V/J	最小探測能量uJ	最大重復(fù)速率
THz10	>500	0.5	30
THz20	>200	1	25
THz30	>20	2	20

 

3、THz功率計

      該裝置是一種基于太赫茲探測器讀出單元的微控制器。通常用太赫茲探測器和光斬波器測量CW源的光功率。它能進行功率檢測、背景減法、一些統(tǒng)計功能、數(shù)據(jù)記錄和與PC機的連接。

 

參數(shù)：

l 大圖形顯示觸摸屏

l 用于遠(yuǎn)程控制的USB和網(wǎng)絡(luò)連接

l 外部設(shè)備和數(shù)據(jù)存儲的USB端口

l 集成斬波控制器

l 用于觀察探測器信號的示波器模式

l 模擬輸出

l 穩(wěn)定的金屬外殼

 

 

校準(zhǔn)

      所有探測器與前置放大器CPA組合在1.40 THz進行校準(zhǔn)。探測器的校準(zhǔn)是在沒有任何窗口的情況下進行的。在這種情況下，必須避免空氣流動。我們提供了一個帶有太赫茲透明插入保護帽的探測器。此帽可用于避免任何類型的干擾，從移動的空氣或風(fēng)扇。你必須檢查這個保護帽是否適用于你的波長，并且記住校準(zhǔn)是在沒有這個帽子的情況下完成的。而且最好是傾斜檢測器對光軸一點點避免反射回源。

 

附加儀器

1、電流前置放大器CPA

      電流前置放大器是實現(xiàn)入射輻射功率測量的必要設(shè)備。放大器由集成電路作為跨阻放大器的輸入端和兩個電壓放大級。有一些額外的組件用于降噪和偏移調(diào)節(jié)。在實際應(yīng)用中，最大放大率受截止頻率的限制。最高放大率只能實現(xiàn)小的頻率間隔。對于與斬波器結(jié)合的太赫茲探測器，通常上限頻率限于小于50赫茲的值。對于這種放大器，可以實現(xiàn)10⁷ V/W和10¹⁰ V/W之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)。該組合探測器的靈敏度和前置放大器由探測器電流靈敏度和電流放大器倍增決定的（如探測器10⁶ A/ W和CPA 10⁹ V /A導(dǎo)致的總靈敏度：10⁶A / W*10⁹ V /A = 1000 V / W）。放大可以通過開關(guān)來設(shè)置。

 

參數(shù)：

電源：±15V

輸入連接器：SMA 或者BNC

輸入連接器：BNC

功率連接器：Lemo

 

     

      該放大器的放大倍數(shù)可以通過一個四階旋鈕來設(shè)置：如10⁷—10¹⁰ V /A；帶寬在兩個步驟間切換：20Hz和200Hz。檢測限取決于放大倍數(shù)、帶寬和探測器直徑。

 

2、電壓前置放大器VST

參數(shù)：

連接器：BNC

放大倍數(shù)：10,100,1000,10000

帶寬：5kHz

輸入阻抗：1MΩ

電源：±15V

 

 

3、帶通濾波器

      準(zhǔn)光學(xué)帶通濾波器用于在寬頻率范圍內(nèi)選擇指定的特定的頻率。該過濾器可用于各種應(yīng)用，包括實驗室和空間研究。

      濾波器是在專門設(shè)計的多層頻率選擇結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實施。我們提供了一種廣泛選擇的高性能帶通濾波器，其中心頻率高達(dá)幾個太赫茲。該濾波器具有高峰值傳輸和低帶外頻譜泄漏。為了最大化帶外阻塞，可以很容易地使用兩個濾波器串聯(lián)，而峰值透射率沒有顯著損失。

      此外，可以根據(jù)客戶的要求設(shè)計濾波器。濾波器特性可以隨意定制。我們的過濾技術(shù)是多功能的，可以對各種實驗要求進行優(yōu)化，包括低溫環(huán)境下的操作。

 

主要特征：

l 透射譜的中心頻率vmax0.07—3THz

l 相對帶寬15—20%

l 峰值透射84—97%

l 帶外阻塞23—40dB

l 標(biāo)準(zhǔn)孔徑Φ50mm

l 對偏振不敏感

l 真空操作兼容性

 

 

濾波光譜

實驗測量的一些標(biāo)準(zhǔn)濾波器的透射普

 

一些帶外阻塞的標(biāo)準(zhǔn)濾光片透射譜實例

 

定制能力

l 可選輔助架

l 可選直徑：10—75mm

l 可選vmax和△v/vmax

l 帶外阻塞增強

l 幾個通帶可選

l 低溫操作

 

 

      在光學(xué)臺上安裝過濾器的附加支架是可用的。有兩個槽，允許用戶放置兩個過濾器，以達(dá)到更高的帶外阻塞。一般來說，可以根據(jù)客戶的要求定制。

 

 

4、光斬波器

      這種斬波器需要結(jié)合熱電探測器，通過調(diào)制連續(xù)輻射來測量功率，特別是太赫茲探測器。我們使用微處理器控制的PID控制器來提供一個簡單的處理和穩(wěn)定的頻率。頻率可以用鍵盤設(shè)置。重復(fù)測量在不同的斬波速率是很容易的。此外，可以通過USB端口控制和讀出頻率。標(biāo)準(zhǔn)配置的可更換的斬波器盤直徑為100mm。對于交替操作，例如可以用鎖相放大器同步信號相結(jié)合產(chǎn)生。一個有兩個插槽的斬波盤，對我們的太赫茲探測器是非常有用。

 

 

斬波盤通用參數(shù)
斬波盤直徑	100mm
頻率漂移和浮動	<1%
同步輸出兼容性	TTL/CMOS
電源	85VAC-240VAC;50-60Hz

 

不同斬波盤參數(shù)
斬波盤	槽的個數(shù)	斬波頻率
CD100—2	2	5—120Hz
CD100—5	5	12—300Hz
CD100—10	10	25—600Hz
CD100—20	20	50—1200Hz

 

關(guān)于德國SLT Sensor- und Lasertechnik GmbH公司：

      德國SLT Sensor- und Lasertechnik GmbH公司成立于1990年。創(chuàng)建于一所電子物理中央科學(xué)院。該所自70年代以來努力發(fā)展（特別是氣體激光器的激光脈沖），以進行必要的測量。這是一個多年的密切接觸和相應(yīng)的激光測量技術(shù)的發(fā)展趨勢。這些不同類型的傳感器的高脈沖功率和高復(fù)發(fā)的頻率（如CO2 TEA激光器，準(zhǔn)分子激光器的發(fā)展），相對于傳統(tǒng)的金屬或陶瓷傳感器具有吸收層和高承載能力。此外，一系列的寬帶高靈敏度的傳感器（4至45毫米直徑的有效面積），它允許用戶在不同的激光束直徑中，選擇最佳的傳感器。幾年來，除了為小功率焦耳領(lǐng)域應(yīng)用，也增加了相應(yīng)的顯示性能和生產(chǎn)。制造的安裝在商業(yè)激光中的OEM傳感器，是一個日益重要的任務(wù)，它具有高度的靈活性。

 

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