CN103398777A - 利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法 - Google Patents
利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103398777A CN103398777A CN2013102984299A CN201310298429A CN103398777A CN 103398777 A CN103398777 A CN 103398777A CN 2013102984299 A CN2013102984299 A CN 2013102984299A CN 201310298429 A CN201310298429 A CN 201310298429A CN 103398777 A CN103398777 A CN 103398777A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- terahertz
- modulation
- detection
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
本发明涉及一种利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法。该方法包括：a、预置空间光调制器的初始调制图像，对输入太赫兹光进行调制，通过成像测量获得第一相对强度分布图像，得到校正曲线；b、给定预调制太赫兹光的预期波前信息，根据校正曲线确定空间光调制器的校正调制图像；c、固定空间光调制器的调制图像为校正调制图像，对输入太赫兹光进行调制，并通过成像测量获得第二相对强度分布图像。本发明实施例的方法，根据预调制太赫兹波的频率以及预期波前变化确定空间光调制器的调制图像，对泵浦光的空间分布进行调控，实现对半导体上载流子分布的调制，使半导体变成一个动态光学元件，从而实现对任意频率太赫兹光波前的灵活调制。
Description
技术领域
本发明涉及光学领域，尤其涉及一种利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法。
背景技术
太赫兹波(0.1THz～10THz)处于科学技术发展相对较好的红外和毫米波之间，广泛应用于遥感、材料特性表达和控制、无损探伤估值、高保密卫星通信、分子光谱学、信号处理等等。通常说来，太赫兹系统主要由辐射源、探测器件和各种功能器件组成。随着科技发展对太赫兹波的需求越来越多，在实际应用中，由于应用环境噪声以及应用需要的限制等，需滤除不需要的频率和噪声或者对太赫兹波的波前进行调制，以提高系统的性能，因而对太赫兹波控制器件的研究也越来越重要。
另一方面，随着半导体制造工艺和材料的发展，电子芯片的运算速度更高、面积更小、成本更低。半导体在外部激励下的相变过程是由其载流子的输运特性所决定的；利用一束近红外光脉冲照射半导体时，由于红光的单光子能量大于多数半导体的带隙能量，经红光激发后的半导体会产生大量光致载流子，致使半导体的电导率增强。同时利用一束THz脉冲照射半导体时，导致半导体对THz脉冲的吸收也随之增强，THz脉冲的透射率发生改变。因此半导体上光载流子的分布对THz波具有调制作用。利用半导体上光致载流子分布调制太赫兹波的技术已经成为一项调控太赫兹波的重要技术。图1是现有技术中利用发光硅片上载流子分布调制太赫兹波的示意图，如图1所示，由光发生装置201提供泵浦光，泵浦光I照射到硅片上产生光致载流子分布，利用ITO(纳米铟锡金属氧化物)导电玻璃使输入太赫兹光II沿与泵浦光I共线的方向照射到硅片上，在出射太赫兹波的传播路径上放置探测器205，利用凸透镜204将太赫兹波会聚入射到探测器上，探测器对输出太赫兹波进行探测。该现有技术可以实现对太赫兹波的调制，但是由于其采用传统的光谱探测技术，无法获得太赫兹波的波前信息，因此不能通过该传统太赫兹调控技术实现任意预期的太赫兹波的调制。
发明内容
本发明的目的是克服传统太赫兹光调制技术的局限性，以实现对太赫兹光波前的任意调制。
为实现上述目的，本发明提供了一种利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法。包括：
a、预置空间光调制器的初始调制图像，对输入太赫兹光进行调制，通过成像测量获得预调制太赫兹光的第一相对强度分布图像，得到校正曲线；
b、给定所述预调制太赫兹光的预期波前信息，根据所述校正曲线确定所述空间光调制器的校正调制图像；
c、固定所述空间光调制器的调制图像为校正调制图像，对所述输入太赫兹光进行调制，并通过成像测量获得所述预调制太赫兹光的第二相对强度分布图像；
其中，所述步骤a包括：
a1、将所述空间光调制器的调制图像设置为初始调制图像；
a2、泵浦光照射所述空间光调制器，所述空间光调制器调制所述泵浦光的空间分布；
a3、将所述初始调制图像成像在所述半导体上，同时所述半导体得到所述泵浦光激励，产生光致载流子分布；
a4、输入太赫兹光照射所述半导体，所述半导体调制所述输入太赫兹光的电场分布；
a5、第一输出太赫兹光照射探测晶体，调制所述探测晶体的折射率椭球；
a6、探测光照射所述探测晶体，探测所述探测晶体的折射率椭球，间接获取所述第一输出太赫兹光的信息；
a7、利用成像设备测量所述第一输出太赫兹光中预调制太赫兹光电场的两个偏振分量E1x和E1y；
a8、根据所述测得的预调制太赫兹电场的两个偏振分量E1x和E1y计算相对强度E1，得到所述预调制太赫兹光的第一相对强度分布图像，得出校正曲线；
所述步骤c包括：
c1、将所述空间光调制器的调制图像设置为校正调制图像；
c2、所述泵浦光照射所述空间光调制器，所述空间光调制器调制所述泵浦光的空间分布；
c3、将所述校正调制图像成像在所述半导体上，同时所述半导体得到所述泵浦光激励，产生光致载流子分布；
c4、所述输入太赫兹光照射所述半导体，所述半导体调制所述输入太赫兹光的电场分布；
c5、第二输出太赫兹光照射所述探测晶体，调制所述探测晶体的折射率椭球；
c6、所述探测光照射所述探测晶体，探测所述探测晶体的折射率椭球，间接获取所述第二输出太赫兹光的信息；
c7、利用成像设备测量所述第二输出太赫兹光中预调制太赫兹光电场的两个偏振分量E2x和E2y；
c8、根据所述测得的预调制太赫兹电场的两个偏振分量E2x和E2y计算相对强度E2，得到所述预调制太赫兹光的第二相对强度分布图像；
其中，所述偏振分量E1x和E2x为水平方向的偏振分量，并且所述偏振分量E1y和E2y为竖直方向的偏振分量。
优选地，所述步骤a中，所述空间光调制器加载的调制图像包括菲涅耳波带片或各种计算全息图像。
优选地，所述步骤a中，所述初始调制图像为所述空间光调制器入射面上沿水平方向的灰度由弱到强均匀变化的计算全息图像。
优选地，所述步骤a中，所述预调制太赫兹光的频率为1THz。
优选地，所述步骤a中，所述校正曲线为所述第一输出太赫兹光中预调制太赫兹光的相对强度关于所述空间光调制器的调制图像的灰度变化曲线。
优选地，所述步骤b中，所述预调制太赫兹光的预期波前为在距离所述半导体90mm远处汇聚到一点。
优选地，所述步骤b中，所述校正调制图像为菲涅耳波带片。
优选地，所述步骤a2和步骤c2中，所述泵浦光为中心波长为800nm的近红外飞秒脉冲或脉宽在亚皮秒量级的太赫兹光脉冲。
优选地，所述步骤a3和步骤c3中，所述半导体为硅Si半导体或砷化镓GaAs半导体。
优选地，所述步骤a3中，利用第二凸透镜将所述空间光调制器成像在所述半导体上；所述步骤c3中，利用所述第二凸透镜将所述空间光调制器成像在所述半导体上。
优选地，所述空间光调制器到所述第二凸透镜之间的距离和所述第二凸透镜到所述半导体之间的距离均为所述第二凸透镜的2倍焦距之长。
优选地，所述步骤a3之后，所述半导体上产生的载流子分布使所述半导体的电导率增强；所述步骤c3之后，所述半导体上产生的载流子分布使所述半导体的电导率增强。
优选地，所述步骤a4具体为，所述半导体电导率的增强造成所述半导体对所述输入太赫兹光的吸收增强，进而导致所述半导体对所述输入太赫兹光的透射率下降；所述步骤c4具体为，所述半导体电导率的增强造成所述半导体对所述输入太赫兹光的吸收增强，进而导致所述半导体对所述输入太赫兹光的透射率下降。
优选地，所述步骤a4和步骤c4中，所述输入太赫兹光由近红外光脉冲在碲化锌ZnTe晶体、铌酸锂LiNbO3晶体或砷化镓GaAs晶体中通过非线性光整流过程产生，或由光导天线产生。
优选地，所述步骤a4和步骤c4中，所述输入太赫兹光为平面脉冲波，频率为0.2～2THz。
优选地，所述步骤a5中，所述探测晶体紧贴所述半导体的出射面放置。
优选地，所述步骤c5中，所述探测晶体放置于所述半导体出射面一侧，到所述半导体的距离为所述预调制太赫兹光的焦距。
优选地，所述步骤a5之后，所述半导体对所述输入太赫兹光的调制反映在所述探测晶体上；所述步骤c5之后，所述半导体对所述输入太赫兹光的调制反映在所述探测晶体上。
优选地，所述步骤a6具体为，
所述探测光沿与所述第一输出太赫兹光反向共线的方向入射到所述探测晶体上；
所述探测光的偏振态由于所述探测晶体折射率椭球的改变随之发生改变；
所述探测光经所述探测晶体表面垂直反射，间接获取所述第一输出太赫兹光的信息；和
所述步骤c6具体为，
所述探测光沿与所述第二输出太赫兹光反向共线的方向入射到所述探测晶体上；
所述探测光的偏振态由于所述探测晶体折射率椭球的改变随之发生改变；
所述探测光经所述探测晶体表面垂直反射，间接获取所述第二输出太赫兹光的信息；
优选地，所述步骤a7和步骤c7中，所述成像设备为电荷耦合元件。
优选地，所述步骤a7具体为，
a71、利用第一λ/2波片调整所述探测光的偏振态，使其位于所述第一偏振态，并利用偏振片进行保偏；
a72、利用第一偏振分束棱镜将所述探测光分成两个偏振方向互相垂直的线偏振的探测光；
a73、利用λ/4波片预先调整所述探测光的偏振态，使所述分开后的两束线偏振的探测光的光强相等；
a74、利用所述成像设备接收所述两束线偏振的探测光，并采用太赫兹差分成像技术进行差分测量，得到所述第一输出太赫兹光中预调制太赫兹电场的一个偏振分量E1x；
a75、利用第一λ/2波片调整所述探测光的偏振态，使其位于所述第二偏振态，并利用偏振片进行保偏；
a76、利用第一偏振分束棱镜将所述探测光分成两个偏振方向互相垂直的线偏振的探测光；
a77、利用λ/4波片预先调整所述探测光的偏振态，使所述分开后的两束线偏振的探测光的光强相等；
a78、利用所述成像设备接收所述两束线偏振的探测光，并采用太赫兹差分成像技术进行差分测量，得到所述第一输出太赫兹光中预调制太赫兹电场的另一个偏振分量E1y；和
所述步骤c7具体为，
c71、利用第一λ/2波片调整所述探测光的偏振态，使其位于所述第一偏振态，并利用偏振片进行保偏；
c72、利用第一偏振分束棱镜将所述探测光分成两个偏振方向互相垂直的线偏振的探测光；
c73、利用λ/4波片预先调整所述探测光的偏振态，使所述分开后的两束线偏振的探测光的光强相等；
c74、利用所述成像设备接收所述两束线偏振的探测光，并采用太赫兹差分成像技术进行差分测量，得到所述第二输出太赫兹光中预调制太赫兹电场的一个偏振分量E x；
c75、利用第一λ/2波片调整所述探测光的偏振态，使其位于所述第二偏振态，并利用偏振片进行保偏；
c76、利用第一偏振分束棱镜将所述探测光分成两个偏振方向互相垂直的线偏振的探测光；
c77、利用λ/4波片预先调整所述探测光的偏振态，使所述分开后的两束线偏振的探测光的光强相等；
c78、利用所述成像设备接收所述两束线偏振的探测光，并采用太赫兹差分成像技术进行差分测量，得到所述第二输出太赫兹光中预调制太赫兹电场的另一个偏振分量E2y。
优选地，所述采用太赫兹差分成像技术进行差分测量的步骤具体为，所述成像设备分别测得所述两束线偏振的探测光电场相同方向的分量，将采集到的所述两个分量相减，间接得到所述预调制太赫兹电场的一个偏振分量E1x或E1y或E2x或E2y。
优选地，所述步骤a71和步骤c71中，所述第一偏振态与所述预调制太赫兹光偏振方向平行，即为0度偏振，或所述第一偏振态与所述预调制太赫兹光偏振方向垂直，即为90度偏振；所述步骤a75和步骤c75中，所述第二偏振态与所述第一偏振态的偏振方向成45度或-45度夹角。
优选地，所述步骤a8中，所述第一相对强度E1根据公式E1＝
(|E1x|-|E1y|)/(E1x|+|E1y|)计算得到；所述步骤c8中，所述第二相对强度E2
根据公式E2＝(|E2x|-|E2y|)/(|E2x|+|E2y|)计算得到。。
本发明实施例的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，利用空间光调制器对泵浦光的空间分布进行控制，在半导体上产生特定空间分布的载流子分布，从而对入射到半导体上的太赫兹光进行波前调制；通过成像测量的方法得到校正曲线，根据预调制太赫兹波的频率以及预期波前变化确定空间光调制器的调制图像，从而实现对任意频率太赫兹光波前的调制。空间光调制器的调制图像随预期调制目标的改变而改变，可对泵浦光的空间分布进行灵活的调控，实现对半导体上载流子分布的灵活调制。因此在空间光调制器的作用下，半导体变成一个动态光学元件，实现了对太赫兹波的灵活动态的调制。通过太赫兹时间分辨光谱测量技术与太赫兹焦平面成像技术相结合，对输出太赫兹波中预调制太赫兹光进行成像测量，不仅得到了精确的校正曲线，有助于确定相应的调制图像，而且验证了预调制太赫兹波的波前变化与预期调制目标完全相符。
附图说明
图1为现有技术中利用发光硅片上载流子分布调制太赫兹波的示意图；
图2为利用光控动态光学元件调制太赫兹波的光学系统示意图；
图3为利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法的流程图；
图4为本发明实施例的频率为1THz的太赫兹光的校正曲线；
图5为本发明实施的校正调制图像为菲涅耳波带片的图像；
图6为本发明实施例的1THz太赫兹光经调制后的第二相对强度分布图像。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例的方法通过利用空间光调制器调控泵浦光的空间分布，并将空间光调制器的调制图像在半导体上成等大的像，从而调制半导体上光致载流子的分布，使半导体形成光控动态光学元件，对经过半导体的太赫兹光的波前进行灵活调制，并采用太赫兹焦平面成像技术对调制后的太赫兹波进行成像测量，以监测太赫兹波的波前信息的改变，最终得到预期输出太赫兹波。
图2为本发明实施例的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的光学系统示意图。如图所示，该光学系统包括：空间光调制器201、半导体202、探测晶体203和成像设备204。其中，空间光调制器201用于调制泵浦光I的空间分布，可以加载多种调制图像，如菲涅耳波带片、各种计算全息图像等，可根据预期调制目标确定所要采用的调制图像。此处预调制太赫兹光指脉冲形式的输入或输出太赫兹光中频率为计划调制的给定单一频率的太赫兹光，其中输入太赫兹光指经过半导体的入射太赫兹光，输出太赫兹光指经过半导体的出射太赫兹光。半导体202放置于空间光调制器出射面一侧，用于接收泵浦光I，产生光致载流子分布，从而对输入太赫兹光进行波前的调制，得到输出太赫兹光。半导体可采用硅半导体Si或砷化镓半导体GaAs。半导体探测晶体203放置于半导体出射面一侧。探测晶体是具有电光效应的电光晶体，可采用碲化锌晶体ZnTe、磷化镓晶体GaP等。成像设备204放置于探测晶体203出射面一侧，可采用CCD摄像头(电荷耦合元件)，用于采集半导体的图像，将采集的两个图像进行相减，并把光学影像转化为数字信号。泵浦光I可采用近红外飞秒脉冲或者脉宽在亚皮秒量级的太赫兹光脉冲等。本发明实施例中，采用近红外飞秒脉冲作为泵浦光照射半导体时，可产生光致载流子分布，该飞秒脉冲的单光子能量应大于半导体的带隙能量，以确保光致载流子的激发。输入太赫兹光首先照射在半导体上，被半导体上载流子调制后照射到探测晶体上，并通过电光效应调制探测晶体的折射率椭球。输入太赫兹光为平面脉冲波，频率范围为0.2-2THz，可通过非线性光整流过程产生，也可以由光导天线产生。探测光III照射探测晶体以探测输出太赫兹光，探测光可采用近红外光脉冲。
该光学系统还包括太赫兹产生晶体205，由太赫兹产生光IV照射到太赫兹产生晶体205上可产生太赫兹光。太赫兹产生光可采用近红外光脉冲，太赫兹产生晶体可采用碲化锌晶体ZnTe、铌酸锂晶体LiNbO3或砷化镓GaAs晶体等。
该光学系统还包括机械斩波器205，与成像设备电连接，用以控制成像设备对图像进行同步采集。机械斩波器可位于太赫兹产生光照射太赫兹产生晶体之前的光路中以调制太赫兹产生光输出的重复频率，也可位于泵浦光照射半导体之前的光路中以调制泵浦光输出的重复频率。
该光学系统还包括第一凹透镜L11和抛面镜PM1，用于对输入太赫兹光进行扩束。第一凹透镜L11位于太赫兹产生晶体的入射面一侧，抛面镜PM1位于太赫兹产生晶体的出射面一侧。
该光学系统还包括第二凹透镜L12和第一凸透镜L21，用于对泵浦光进行扩束。第一凸透镜L21放置于空间光调制器的入射面一侧，第二凹透镜L12放置于第一凸透镜入射面一侧的焦平面上。
该光学系统还包括第二凸透镜L22，放置于空间光调制器的出射面一侧、半导体202的入射面一侧，用于将空间光调制器所加载的调制图像成像在半导体上。第二凸透镜到空间光调制器的距离与第二凸透镜到半导体的距离均为第二凸透镜的2倍焦距之长。
该光学系统还包括ITO(纳米铟锡金属氧化物)导电玻璃207，放置于半导体202的入射面一侧，且在第二凸透镜L22的出射面一侧，该ITO导电玻璃207可以反射太赫兹光、透射近红外光，如此将沿如图2中所示方向传播的泵浦光和输入太赫兹光进行重合后照射到半导体上。
该光学系统还包括第一λ/2波片208和偏振片209，第一λ/2波片208位于探测光照射探测晶体之前的光路中，用于控制探测光的偏振方向，偏振片209位于第一λ/2波片208的出射面一侧，用于对经过第一λ/2波片208之后的探测光进行保偏。
该光学系统还包括第三凹透镜L13和第三凸透镜L23，用于对探测光进行扩束。第三凸透镜L23位于探测光(III)照射探测晶体之前的光路中；第三凹透镜L13位于第三凸透镜L23入射面一侧的焦平面上。
该光学系统还包括半反半透镜210，放置于所述探测光与探测晶体轴线的交汇处，用于对探测光以相等的比例进行反射和透射，如本发明实施例中，50％的探测光由半反半透镜反射至探测晶体上，获取太赫兹光信息后再经探测晶体的表面反射后，50％的反射探测光又透过半反半透镜到达该系统的成像部分。
该光学系统还包括λ/4波片211、第一偏振分束棱镜212、第四凸透镜L24和第五凸透镜L25。其中，第一偏振分束棱镜位于探测光透过半反半透镜之后的光路中，用于将透过半反半透镜的探测光分成两个偏振方向互相垂直的线偏振光束，利用太赫兹差分成像技术，在成像设备上实现差分测量，可以大大优化系统信噪比；λ/4波片位于第一偏振分束棱镜的入射面一侧，用于调整分成的两束线偏振光的光强，以使两束光的光强相等；第四凸透镜L24位于第一偏振分束棱镜的入射面一侧，用于将探测光会聚入射到第一偏振分束棱镜上；第五凸透镜L25位于第一偏振分束棱镜的出射面一侧，用于将分成的两束线偏振的探测光分别进行准直后照射到成像设备上进行成像测量。
该光学系统还包括第一电动平移台213，位于泵浦光的光路中，用于连续改变泵浦光与太赫兹光之间的光程差。该第一电动平移台包括平面反射镜M1和M2，用以改变泵浦光的传播方向。
该光学系统还包括第二电动平移台214，位于太赫兹光的光路中或者探测光的光路中，用于连续改变太赫兹光与探测光之间的光程差。该第二电动平移台包括平面反射镜M5和M6，用以改变太赫兹光或探测光的传播方向。
优选地，本发明实施例的光学系统中，一束飞秒激光脉冲经过两次分光，生成三束线偏振光，分别作为泵浦光I、探测光III和太赫兹产生光IV。如图2所示，该光学系统还包括第二λ/2波片215、第三λ/2波片216、第二偏振分束棱镜217和第三偏振分束棱镜218。第二偏振分束棱镜217用于将水平偏振的飞秒脉冲光V分成两束偏振方向互相垂直的线偏振光即第一水平线偏振光VI和第一竖直线偏振光I，将第一竖直线偏振光I作为泵浦光。第二λ/2波片215放置于第二偏振分束棱镜217的入射面一侧，用于调节第一水平线偏振光VI和第一竖直线偏振光I的相对光强。第三偏振分束棱镜218放置于第一水平线偏振光VI的光路中，用于再次将第一水平线偏振光VI分成两束偏振方向互相垂直的线偏振光即第二水平线偏振光IV和第二竖直线偏振光III，将第二水平线偏振光作为太赫兹产生光，将第二竖直线偏振光III作为探测光。第三λ/2波片216放置于第三偏振分束棱镜218的入射面一侧，用于调节第二水平线偏振光IV和第二竖直线偏振光III的相对光强。
本发明实施例的光学系统还包括反射镜M3-4、M7-10，分布在该光学系统中适当位置，用于改变光束的传播方向。
本发明实施例的光学系统的主要工作过程如下：
飞秒脉冲激光依次通过第二λ/2波片215、第二偏振分束棱镜217、第三λ/2波片216和第三偏振分束棱镜218，经过两次分束后产生三路光束，分别为竖直偏振的泵浦光、竖直偏振的探测光和水平偏振的太赫兹产生光。泵浦光扩束后照射空间光调制器，由空间光调制器、第二凸透镜、半导体构成一个4f成像系统，将空间光调制器上加载的调制图像成像在半导体上，即空间光调制器调制了泵浦光照射到半导体上的分布状态。泵浦光照射到半导体上时，激发半导体的光致特性，在半导体上产生光致载流子分布。因此，空间光调制器调制了半导体上光致载流子的分布状态，使半导体形成一个光控动态光学元件。水平偏振的太赫兹产生光入射到太赫兹产生晶体上，由非线性光整流过程产生水平偏振的输入太赫兹光；太赫兹光扩束后经ITO导电玻璃与泵浦光的传播方向重合后入射到半导体上，半导体上的光致载流子分布对输入太赫兹电场的波前进行调制。因此，通过泵浦光对空间光调制器上加载的调制图像在半导体上成像并产生光致载流子的过程，形成光控动态光学元件，最终实现了对太赫兹光束波前的调制。另外，在系统的探测部分，调制后的太赫兹光即输出太赫兹光继续照射到探测晶体上，通过电光效应调制探测晶体的折射率椭球。同时探测光扩束后经第一λ/2波片和偏振片调整其偏振态之后，经半反半透镜反射至探测晶体上，又由探测晶体表面反射后传播至系统的成像部分，出射的探测光的偏振态由于探测晶体折射率椭球的改变随之发生改变，因此探测光获取了太赫兹光的信息。在系统的成像部分，探测光经第四凸透镜会聚并由λ/4波片对其偏振态进行调整后入射到第一偏振分束棱镜上，分成偏振方向互相垂直、光强相等的两个线偏振光束，再经第五凸透镜分别准直后入射到成像设备上，成像设备采用太赫兹差分成像技术进行差分测量。
利用本发明实施例的光学系统可以实现对太赫兹光束的波前进行任意的调制，从而获得预期的太赫兹光束。图3所示为本发明实施例的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法的流程图。
S301，预置空间光调制器输出的初始调制图像，对输入太赫兹光进行调制，通过成像测量获得预调制太赫兹光的第一相对强度分布图像，得到校正曲线。
空间光调制器可加载多种调制图像，如菲涅耳波带片、各种计算全息图像等，可对泵浦光产生不同的空间分布调制效果。优选地，本发明实施例中，初始调制图像为在其入射面上沿水平方向的灰度由弱到强均匀变化的计算全息图像。给定预调制太赫兹光的频率为1THz。
S302，给定预调制太赫兹光的波前信息，根据校正曲线确定空间光调制器的校正调制图像。
校正调制图像是根据校正曲线所确定，用于对泵浦光进行特定空间分布调制，最终对预调制太赫兹光实现预期目标的调制。
S303，固定空间光调制器的调制图像为校正调制图像，对输入太赫兹光进行调制，并通过成像测量获得预调制太赫兹光的第二相对强度分布图像。
步骤S301具体包括：
S301-1，将空间光调制器的调制图像设置为初始调制图像；
S301-2，扩束后的泵浦光照射空间光调制器，空间光调制器调制泵浦光的空间分布。
泵浦光可采用近红外光脉冲或者脉宽在亚皮秒量级的太赫兹光脉冲等，优选地，本发明实施例中泵浦光为中心波长为800nm的近红外飞秒脉冲，采用第二凹透镜L12和第一凸透镜L21对泵浦光进行扩束。
S301-3，将空间光调制器加载的调制图像成像在半导体上，同时半导体得到泵浦光激励，产生光致载流子分布。
半导体可采用Si半导体、GaAs半导体等。空间光调制器对泵浦光的空间调制结果通过调制图像在半导体上所成的像表现出来，同时，因为当飞秒脉冲照射到半导体上时，半导体的价带电子吸收光子能量，跃迁到导带，形成瞬态的光致载流子，因此在半导体上产生光致载流子分布，且该光致载流子的空间分布状态与空间光调制器加载的调制图像在半导体上的像的空间分布有关。该光致载流子分布导致半导体上该部分的电导率增强，介电常数和磁导率也发生改变。
本发明实施例中，利用第二凸透镜L22对空间光调制器的调制图像进行成像，空间光调制器到第二凸透镜的距离与第二凸透镜到半导体的距离均为第二凸透镜的2倍焦距之长，此时，空间光调制器、第二凸透镜和半导体组成4f成像系统，空间光调制器的调制图像在半导体上形成等大的像。因此半导体上光致载流子的空间分布状态与空间光调制器的调制图像在半导体上所成的像的空间灰度分布一样，即与空间光调制器的调制图像一样。半导体采用Si半导体。
S301-4，输入太赫兹光照射半导体，半导体调制输入太赫兹光。具体地，将输入太赫兹光进行扩束后利用ITO导电玻璃将其与泵浦光的传播方向重合后入射到半导体上；由于半导体上被泵浦光激励的部分，即有载流子产生的部分的电导率增强，该部分半导体对输入太赫兹脉冲的吸收也随之增强，造成了透过该部分半导体的太赫兹光透射率的下降，因此半导体上的光致载流子分布对照射到半导体上的输入太赫兹光的波前进行了调制，间接地，即空间光调制器的调制图像对输入太赫兹光的波前进行了调制。
本发明实施例的方法中，输入太赫兹光为平面脉冲波，频率范围为0.2-2THz，可由ZnTe晶体、LiNbO3晶体或GaAs晶体等通过非线性光整流过程产生，也可以由光导天线产生。本发明实施例中，太赫兹产生晶体采用ZnTe晶体，并利用第一凹透镜L11和抛面镜PM1对输入太赫兹光束进行了扩束。
S301-5，第一输出太赫兹光照射探测晶体，调制探测晶体的折射率椭球。具体地，第一输出太赫兹光通过电光效应调制探测晶体的折射率椭球，半导体上光致载流子分布对输入太赫兹光的调制便反映在探测晶体上。
探测晶体紧贴半导体出射面放置，则探测晶体经输出太赫兹光调制后，携带了第一输出太赫兹光在半导体出射面位置的空间分布信息。探测晶体是具有电光效应的电光晶体，可采用ZnTe晶体、GaP晶体等。优选地，本发明实施例的探测晶体为ZnTe晶体。
步骤S301-4和S301-5中，输入太赫兹光指经过半导体的入射太赫兹光，第一输出太赫兹光指经过半导体的出射太赫兹光。
S301-6，探测光照射探测晶体，探测探测晶体的折射率椭球，间接获取第一输出太赫兹光的信息。具体地，探测光沿与第一输出太赫兹光反向共线的方向入射到探测晶体上，经探测晶体表面垂直反射回来，反射探测光的偏振态由于探测晶体折射率椭球的改变随之发生改变，因此探测光间接获取了第一输出太赫兹光的信息。探测光可采用近红外光脉冲。
本发明实施例的方法中，在探测光照射到探测晶体之前，利用第三凹透镜L13和第三凸透镜L23对探测光进行扩束，经第一λ/2波片208和偏振片209对其偏振态进行调制并保偏后再利用半反半透镜210将一半探测光反射至探测晶体。
S301-7，利用成像设备测量第一输出太赫兹光中预调制太赫兹光电场的两个偏振分量Ex和Ey。具体地，利用第一λ/2波片调整探测光的偏振态，使其位于第一偏振态，并由偏振片对其保偏。由探测晶体表面反射回来的探测光再次经过半反半透镜之后，透射的探测光传播至系统的成像部分，经第四凸透镜L24会聚后入射到第一偏振分束棱镜212上，分成两个偏振方向互相垂直的线偏振光束。在探测光到达第一偏振分束棱镜之前，利用λ/4波片211对探测光的偏振态进行调整，使分开后的两束线偏振光的光强相等。两束线偏振的探测光再经第五凸透镜L25分别准直后入射到成像设备(如CCD摄像头)上。利用第一电动平移台213连续改变泵浦光与太赫兹光的光程差，利用第二电动平移台214连续改变太赫兹光与探测光的光程差，成像设备采用太赫兹差分成像技术对探测光进行差分测量，即测得被输出太赫兹光调制后的两束线偏振探测光电场相同方向的分量，将采集到的两个图像相减，从而间接得到经半导体上光致载流子分布调制后的第一输出太赫兹光中预调制频率的太赫兹电场的偏振分量Ex。
利用第一λ/2波片调整探测光的偏振态，使其位于第二偏振态，按上述相同的方法测得第一输出太赫兹光中预调制太赫兹电场的另一个偏振分量Ey。
优选地，本发明实施例中，探测光的第一偏振态与预调制太赫兹光的偏振方向平行(即0度偏振)或垂直(即90度偏振)，测量预调制太赫兹电场的偏振分量Ex。探测光的第二偏振态固定在与第一偏振态方向成45度或-45度夹角的偏振方向，测量预调制太赫兹电场的偏振分量Ey。
步骤S301-7中，利用第二电动平移台连续改变太赫兹光与探测光的光程差的实现方式分为两种，一种是固定探测光的光程，由放置于太赫兹产生光路中的第二电动平移台连续改变太赫兹光的光程，另一种方式是固定太赫兹光的光程，由放置于探测光路中的第二电动平移台连续改变探测光的光程。优选地，本发明实施例中，采用固定探测光的光程，由放置于太赫兹产生光路中的第二电动平移台连续改变两束光的光程差。
在太赫兹产生晶体的入射面一侧放置机械斩波器来调制太赫兹产生光输出的重复频率，或者将机械斩波器放置于泵浦光路中调制泵浦光输出的重复频率，电控机械斩波器，以控制成像设备对图像进行同步采集。
S301-8，根据S301-7测得的预调制太赫兹电场的两个偏振分量Ex和Ey计算相对强度E，得到半导体的太赫兹图像，即第一输出太赫兹光中预调制太赫兹光的相对强度分布图像，相对强度E的计算公式为E＝(|Ex|-|Ey|)/(|Ex|+|Ey|)，该相对强度分布图像是预调制太赫兹光的相对强度关于空间光调制器上调制图像的灰度的变化曲线，在此称为校正曲线。
图4是本发明实施例的频率为1THz的太赫兹光的校正曲线。该校正曲线是预调制太赫兹光的相对强度关于空间光调制器的调制图像的灰度的变化曲线。如图4所示，横坐标为调制图像的相对灰度值，纵坐标为1THz的太赫兹光的相对强度，可以看出，相对灰度值越大，太赫兹光的相对强度越大。由此校正曲线可以确定对该预调制太赫兹光实现预期调制目标所需的空间光调制器的调制图像，即校正调制图像。
图5是本发明实施例的校正调制图像为菲涅耳波带片的图像。本发明实施例中，对预调制太赫兹光的预期调制目标为在距离半导体90mm远处汇聚到一点，由校正曲线得到空间光调制器的校正调制图像为菲涅耳波带片。如图5所示，该波带片包含20个环，环的半径由内向外依次增大，中间最小环的半径为5.197mm，外圈最大环的半径为24.011mm。
步骤303具体包括：
S303-1，将空间光调制器的调制图像设置为校正调制图像；
本发明实施例中，校正调制图像为菲涅耳波带片，菲涅耳波带片对预调制频率的输入太赫兹波的调制效果相当于一个会聚透镜产生的效果。
S303-2，扩束后的泵浦光照射空间光调制器，空间光调制器调制泵浦光的空间分布。该步骤与步骤S301-2完全相同，采用与步骤S301-2中相同的泵浦光，以及相同的第二凹透镜和第一凸透镜对泵浦光进行扩束。
S303-3，将空间光调制器加载的调制图像成像在半导体上，同时半导体得到泵浦光激励，产生光致载流子分布。该步骤与步骤S301-3完全相同，采用与步骤S301-3中相同的半导体，并利用相同的第一凸透镜对空间光调制器的调制图像进行成像。
S303-4，输入太赫兹光照射半导体，半导体调制输入太赫兹光。该步骤与步骤S301-4完全相同，输入太赫兹光采用与步骤S301-4中相同的方法产生，并利用相同的第一凹透镜和抛面镜对输入太赫兹光进行扩束。
S303-5，第二输出太赫兹光照射探测晶体，调制探测晶体的折射率椭球。
本发明实施例中，将探测晶体放置于半导体出射面一侧，到半导体的距离为预调制太赫兹光的焦距。探测晶体采用与步骤S301-5相同的电光晶体。
S303-6，探测光照射探测晶体，探测探测晶体的折射率椭球，间接获取第二输出太赫兹光的信息。该步骤与步骤S301-6完全相同，采用与步骤S301-6中相同的第三凹透镜和第三凸透镜对探测光进行扩束，采用相同的第一λ/2波片和偏振片对其偏振态进行调制并保偏。
S303-7，利用成像设备测量第二输出太赫兹光中预调制太赫兹光电场的两个偏振分量Ex和Ey。该步骤与步骤S301-7完全相同。
S303-8，根据S303-7测得的预调制太赫兹电场的两个偏振分量Ex和Ey计算相对强度E，得到第二输出太赫兹光中预调制太赫兹光的相对强度分布图像，相对强度E为E＝(|Ex|-|Ey|)/(|Ex|+|Ey|)。该步骤与步骤S301-8中计算第一输出太赫兹光中预调制太赫兹光相对强度的方法完全相同。
本发明实施例的方法中，菲涅耳波带片对预调制频率为1THz的太赫兹波的调制效果相当于一个会聚透镜产生的效果。
优选地，本发明实施例的成像系统由Spectra-physics激光器提供同源的泵浦光、探测光和太赫兹产生光，该激光器发射的飞秒脉冲激光的中心波长为800nm，脉冲持续时间为50fs，重复频率为1kHz，单光子能量为1.55eV。飞秒激光由激光器出射后依次通过第二λ/2波片215、第二偏振分束棱镜217、第三λ/2波片216和第三偏振分束棱镜218，经过两次分束后产生三路光束，分别为竖直偏振的泵浦光、竖直偏振的探测光和水平偏振的太赫兹产生光。
通过调节第二λ/2波片214和第三λ/2波片216，使泵浦光，探测光和太赫兹产生光的平均功率范围分别为400-500mW、8-12mW和400-500mW。太赫兹光由太赫兹产生光在ZnTe晶体中通过光整流过程产生，产生的太赫兹光的电场强度范围为5-10kV/cm，频率为0.2-2THz。
图6是本发明实施例的1THz太赫兹光经调制后的第二相对强度分布图像。如图6所示，通过成像测量得到的预调制太赫兹光的相对强度分布图像显示为在图像中央为一亮点，说明太赫兹光强度经调制后会聚到一点，很好地实现了预期的调制目标。
如上所述，本发明实施例的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，利用空间光调制器对泵浦光的空间分布进行控制，在半导体上产生特定空间分布的载流子分布，从而对入射到半导体上的太赫兹光进行波前调制；通过成像测量的方法得到校正曲线，根据预调制太赫兹波的频率以及预期波前变化确定空间光调制器的调制图像，从而实现对任意频率太赫兹波波前的调制。空间光调制器的调制图像随预期调制目标的改变而改变，可对泵浦光的空间分布进行灵活的调控，实现对半导体上载流子分布的灵活调制。因此在空间光调制器的作用下，半导体变成一个动态光学元件，实现了对太赫兹波的灵活动态的调制。通过太赫兹时间分辨光谱测量技术与太赫兹焦平面成像技术相结合，对输出太赫兹波中预调制太赫兹光进行成像测量，不仅得到了精确的校正曲线，有助于确定相应的调制图像，而且验证了预调制太赫兹波的波前变化与预期调制目标完全相符。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (24)
1.一种利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述方法包括：
a、预置空间光调制器的初始调制图像，对输入太赫兹光进行调制，通过成像测量获得预调制太赫兹光的第一相对强度分布图像，得到校正曲线；
b、给定所述预调制太赫兹光的预期波前信息，根据所述校正曲线确定所述空间光调制器的校正调制图像；
c、设置所述空间光调制器的调制图像为校正调制图像，对所述输入太赫兹光进行调制，并通过成像测量获得所述预调制太赫兹光的第二相对强度分布图像。
其中，所述步骤a包括：
a1、将所述空间光调制器的调制图像设置为初始调制图像；
a2、泵浦光照射所述空间光调制器，所述空间光调制器调制所述泵浦光的空间分布；
a3、将所述初始调制图像成像在所述半导体上，同时所述半导体得到所述泵浦光激励，产生光致载流子分布；
a4、输入太赫兹光照射所述半导体，所述半导体调制所述输入太赫兹光的电场分布；
a5、第一输出太赫兹光照射探测晶体，调制所述探测晶体的折射率椭球；
a6、探测光照射所述探测晶体，探测所述探测晶体的折射率椭球，间接获取所述第一输出太赫兹光的信息；
a7、利用成像设备测量所述第一输出太赫兹光中预调制太赫兹光电场的两个偏振分量E1x和E1y；
a8、根据所述测得的预调制太赫兹电场的两个偏振分量E1x和E1y计算相对强度E1，得到所述预调制太赫兹光的第一相对强度分布图像，得出校正曲线；
所述步骤c包括：
c1、将所述空间光调制器的调制图像设置为校正调制图像；
c2、所述泵浦光照射所述空间光调制器，所述空间光调制器调制所述泵浦光的空间分布；
c3、将所述校正调制图像成像在所述半导体上，同时所述半导体得到所述泵浦光激励，产生光致载流子分布；
c4、所述输入太赫兹光照射所述半导体，所述半导体调制所述输入太赫兹光的电场分布；
c5、第二输出太赫兹光照射所述探测晶体，调制所述探测晶体的折射率椭球；
c6、所述探测光照射所述探测晶体，探测所述探测晶体的折射率椭球，间接获取所述第二输出太赫兹光的信息；
c7、利用成像设备测量所述第二输出太赫兹光中预调制太赫兹光电场的两个偏振分量E2x和E2y；
c8、根据所述测得的预调制太赫兹电场的两个偏振分量E2x和E2y计算相对强度E2，得到所述预调制太赫兹光的第二相对强度分布图像；
其中，所述偏振分量E1x和E2x为水平方向的偏振分量，并且所述偏振分量E1y和E2y为竖直方向的偏振分量。
2.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a中，所述空间光调制器加载的调制图像包括菲涅耳波带片或各种计算全息图像。
3.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a中，所述初始调制图像为所述空间光调制器入射面上沿水平方向的灰度由弱到强均匀变化的计算全息图像。
4.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a中，所述预调制太赫兹光的频率为1THz。
5.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a中，所述校正曲线为所述第一输出太赫兹光中预调制太赫兹光的相对强度关于所述空间光调制器的调制图像的灰度变化曲线。
6.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤b中，所述预调制太赫兹光的预期波前为在距离所述半导体90mm远处汇聚到一点。
7.根据权利要求6所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤b中，所述校正调制图像为菲涅耳波带片。
8.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a2和步骤c2中，所述泵浦光为中心波长为800nm的近红外飞秒脉冲或脉宽在亚皮秒量级的太赫兹光脉冲。
9.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a3和步骤c3中，所述半导体为硅Si半导体或砷化镓GaAs半导体。
10.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，
所述步骤a3中，利用第二凸透镜将所述空间光调制器成像在所述半导体上；
所述步骤c3中，利用所述第二凸透镜将所述空间光调制器成像在所述半导体上。
11.根据权利要求10所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述空间光调制器到所述第二凸透镜之间的距离和所述第二凸透镜到所述半导体之间的距离均为所述第二凸透镜的2倍焦距之长。
12.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，
所述步骤a3之后，所述半导体上产生的载流子分布使所述半导体的电导率增强；
所述步骤c3之后，所述半导体上产生的载流子分布使所述半导体的电导率增强。
13.根据权利要求1或9所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，
所述步骤a4具体为，所述半导体电导率的增强造成所述半导体对所述输入太赫兹光的吸收增强，进而导致所述半导体对所述输入太赫兹光的透射率下降；
所述步骤c4具体为，所述半导体电导率的增强造成所述半导体对所述输入太赫兹光的吸收增强，进而导致所述半导体对所述输入太赫兹光的透射率下降。
14.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步a4和步骤c4中，所述输入太赫兹光由近红外光脉冲在碲化锌ZnTe晶体、铌酸锂LiNbO3晶体或砷化镓GaAs晶体中通过非线性光整流过程产生，或由光导天线产生。
15.根据权利要求1或14所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a4和步骤c4中，所述输入太赫兹光为平面脉冲波，频率为0.2～2THz。
16.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a5中，所述探测晶体紧贴所述半导体的出射面放置。
17.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤c5中，所述探测晶体放置于所述半导体出射面一侧，到所述半导体的距离为所述预调制太赫兹光的焦距。
18.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，
所述步骤a5之后，所述半导体对所述输入太赫兹光的调制反映在所述探测晶体上；
所述步骤c5之后，所述半导体对所述输入太赫兹光的调制反映在所述探测晶体上。
19.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a6具体为，
所述探测光沿与所述第一输出太赫兹光反向共线的方向入射到所述探测晶体上；
所述探测光的偏振态由于所述探测晶体折射率椭球的改变随之发生改变；
所述探测光经所述探测晶体表面垂直反射，间接获取所述第一输出太赫兹光的信息；和
所述步骤c6具体为，
所述探测光沿与所述第二输出太赫兹光反向共线的方向入射到所述探测晶体上；
所述探测光的偏振态由于所述探测晶体折射率椭球的改变随之发生改变；
所述探测光经所述探测晶体表面垂直反射，间接获取所述第二输出太赫兹光的信息。
20.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a7和步骤c7中，所述成像设备为电荷耦合元件。
21.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a7具体为，
a71、利用第一λ/2波片调整所述探测光的偏振态，使其位于所述第一偏振态，并利用偏振片进行保偏；
a72、利用第一偏振分束棱镜将所述探测光分成两个偏振方向互相垂直的线偏振的探测光；
a73、利用λ/4波片预先调整所述探测光的偏振态，使所述分开后的两束线偏振的探测光的光强相等；
a74、利用所述成像设备接收所述两束线偏振的探测光，并采用太赫兹差分成像技术进行差分测量，得到所述第一输出太赫兹光中预调制太赫兹电场的一个偏振分量E1x；
a75、利用第一λ/2波片调整所述探测光的偏振态，使其位于所述第二偏振态，并利用偏振片进行保偏；
a76、利用第一偏振分束棱镜将所述探测光分成两个偏振方向互相垂直的线偏振的探测光；
a77、利用λ/4波片预先调整所述探测光的偏振态，使所述分开后的两束线偏振的探测光的光强相等；
a78、利用所述成像设备接收所述两束线偏振的探测光，并采用太赫兹差分成像技术进行差分测量，得到所述第一输出太赫兹光中预调制太赫兹电场的另一个偏振分量E1y；和
所述步骤c7具体为，
c71、利用第一λ/2波片调整所述探测光的偏振态，使其位于所述第一偏振态，并利用偏振片进行保偏；
c72、利用第一偏振分束棱镜将所述探测光分成两个偏振方向互相垂直的线偏振的探测光；
c73、利用λ/4波片预先调整所述探测光的偏振态，使所述分开后的两束线偏振的探测光的光强相等；
c74、利用所述成像设备接收所述两束线偏振的探测光，并采用太赫兹差分成像技术进行差分测量，得到所述第二输出太赫兹光中预调制太赫兹电场的一个偏振分量E2x；
c75、利用第一λ/2波片调整所述探测光的偏振态，使其位于所述第二偏振态，并利用偏振片进行保偏；
c76、利用第一偏振分束棱镜将所述探测光分成两个偏振方向互相垂直的线偏振的探测光；
c77、利用λ/4波片预先调整所述探测光的偏振态，使所述分开后的两束线偏振的探测光的光强相等；
c78、利用所述成像设备接收所述两束线偏振的探测光，并采用太赫兹差分成像技术进行差分测量，得到所述第二输出太赫兹光中预调制太赫兹电场的另一个偏振分量E2y。
22.根据权利要求21所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述采用太赫兹差分成像技术进行差分测量的步骤具体为，所述成像设备分别测得所述两束线偏振的探测光电场相同方向的分量，将采集到的所述两个分量相减，间接得到所述预调制太赫兹电场的一个偏振分量E1x或E1y或E2x或E2y。
23.根据权利要求22所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，所述步骤a71和步骤c71中，所述第一偏振态与所述预调制太赫兹光偏振方向平行，即为0度偏振，或所述第一偏振态与所述预调制太赫兹光偏振方向垂直，即为90度偏振；和
所述步骤a75和步骤c75中，所述第二偏振态与所述第一偏振态的偏振方向成45度或-45度夹角。
24.根据权利要求1所述的利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法，其特征在于，
所述步骤a8中，所述第一相对强度E1根据公式E1＝(|E1x|-|E1y|)/(|E1x|+|E1y|)计算得到；
所述步骤c8中，所述第二相对强度E2根据公式E2＝(|E2x|-|E2y|)/(|E2x|+|E2y|)计算得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310298429.9A CN103398777B (zh) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | 利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310298429.9A CN103398777B (zh) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | 利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103398777A true CN103398777A (zh) | 2013-11-20 |
| CN103398777B CN103398777B (zh) | 2015-03-11 |
Family
ID=49562446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310298429.9A Active CN103398777B (zh) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | 利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103398777B (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106153571A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 南京大学 | 太赫兹泵浦‑太赫兹探测时域光谱系统 |
| CN106546555A (zh) * | 2016-10-08 | 2017-03-29 | 首都师范大学 | 空气等离子体产生太赫兹波的频谱调制方法及光路系统 |
| CN106644078A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 电子科技大学 | 一种用于太赫兹图像非均匀性校正的方法 |
| CN108417589A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-08-17 | 电子科技大学 | 基于高电子迁移率晶体管波前快速扫描成像调制器 |
| CN108731825A (zh) * | 2017-04-20 | 2018-11-02 | 清华大学 | 一种太赫兹波波长检测方法 |
| CN108731824A (zh) * | 2017-04-20 | 2018-11-02 | 清华大学 | 一种太赫兹波波长检测装置 |
| CN109884807A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-14 | 首都师范大学 | 太赫兹波相位的动态调制方法 |
| CN110133471A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-16 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 一种GaAs光导开关载流子浓度分布变化测试方法 |
| CN113093499A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-09 | 中国地质大学（北京） | 一种离散孔径内推的太赫兹数字全息成像方法和系统 |
| CN113267465A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-17 | 重庆邮电大学 | 一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统及方法 |
| CN114324345A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-04-12 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种材料成像方法、装置、终端设备及存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009025053A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Panasonic Corp | 電磁波イメージング装置 |
| CN101546047A (zh) * | 2009-04-23 | 2009-09-30 | 中国计量学院 | 光控平板式硅光子晶体太赫兹波调制装置及其方法 |
| CN101832940A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-09-15 | 首都师范大学 | 太赫兹偏振实时成像的方法 |
| CN103091255A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-05-08 | 首都师范大学 | 太赫兹时空分辨成像系统、成像方法及其应用 |
-
2013
- 2013-07-16 CN CN201310298429.9A patent/CN103398777B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009025053A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Panasonic Corp | 電磁波イメージング装置 |
| CN101546047A (zh) * | 2009-04-23 | 2009-09-30 | 中国计量学院 | 光控平板式硅光子晶体太赫兹波调制装置及其方法 |
| CN101832940A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-09-15 | 首都师范大学 | 太赫兹偏振实时成像的方法 |
| CN103091255A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-05-08 | 首都师范大学 | 太赫兹时空分辨成像系统、成像方法及其应用 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106153571B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-11-23 | 南京大学 | 太赫兹泵浦-太赫兹探测时域光谱系统 |
| CN106153571A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 南京大学 | 太赫兹泵浦‑太赫兹探测时域光谱系统 |
| CN106546555A (zh) * | 2016-10-08 | 2017-03-29 | 首都师范大学 | 空气等离子体产生太赫兹波的频谱调制方法及光路系统 |
| CN106644078A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 电子科技大学 | 一种用于太赫兹图像非均匀性校正的方法 |
| CN108731825B (zh) * | 2017-04-20 | 2020-04-14 | 清华大学 | 一种太赫兹波波长检测方法 |
| CN108731825A (zh) * | 2017-04-20 | 2018-11-02 | 清华大学 | 一种太赫兹波波长检测方法 |
| CN108731824A (zh) * | 2017-04-20 | 2018-11-02 | 清华大学 | 一种太赫兹波波长检测装置 |
| CN108731824B (zh) * | 2017-04-20 | 2020-02-07 | 清华大学 | 一种太赫兹波波长检测装置 |
| CN108417589A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-08-17 | 电子科技大学 | 基于高电子迁移率晶体管波前快速扫描成像调制器 |
| CN109884807A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-14 | 首都师范大学 | 太赫兹波相位的动态调制方法 |
| CN110133471A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-16 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 一种GaAs光导开关载流子浓度分布变化测试方法 |
| CN113093499A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-09 | 中国地质大学（北京） | 一种离散孔径内推的太赫兹数字全息成像方法和系统 |
| CN113093499B (zh) * | 2021-04-15 | 2022-03-01 | 中国地质大学（北京） | 一种离散孔径内推的太赫兹数字全息成像方法和系统 |
| CN113267465A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-17 | 重庆邮电大学 | 一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统及方法 |
| CN114324345A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-04-12 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种材料成像方法、装置、终端设备及存储介质 |
| CN114324345B (zh) * | 2021-11-01 | 2024-01-12 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种材料成像方法、装置、终端设备及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103398777B (zh) | 2015-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103398777B (zh) | 利用光控动态光学元件调制太赫兹波的方法 | |
| CN103091255B (zh) | 太赫兹时空分辨成像系统、成像方法及其应用 | |
| CN101794957B (zh) | 差频太赫兹脉冲整形方法及其整形系统 | |
| CN105841816A (zh) | 太赫兹时域光谱系统 | |
| CN102564611B (zh) | 大功率激光波前测量仪及波前测量方法 | |
| CN101881902B (zh) | 振幅型光寻址液晶光阀装置及其制备方法 | |
| CN113484876B (zh) | 一种激光三维凝视成像系统 | |
| CN103472456A (zh) | 一种基于稀疏孔径压缩计算关联的主动成像系统及方法 | |
| US11880114B2 (en) | Ferroelectric liquid crystals Dammann grating for light detection and ranging devices | |
| CN106233107A (zh) | 波形测量装置和脉冲光生成装置 | |
| CN106546555A (zh) | 空气等离子体产生太赫兹波的频谱调制方法及光路系统 | |
| CN104330172A (zh) | 一种基于电控液晶汇聚微透镜的波前测量芯片 | |
| CN102879110A (zh) | 基于有调制和无调制组合式棱锥波前传感器的自适应光学系统 | |
| Jia et al. | A phase-error prediction method for coherent beam combining via convolutional neural network | |
| CN101943801B (zh) | 高速太赫兹偏振调节器及其调控方法 | |
| CN102147536A (zh) | 双路可控的一维光学晶格装置 | |
| Chen et al. | Ultraviolet-sensing metasurface for programmable electromagnetic scattering field manipulation by combining light control with a microwave field | |
| US10126582B2 (en) | SWIR to visible up-conversion optical system | |
| CN203224435U (zh) | 太赫兹时空分辨成像系统 | |
| CN201601382U (zh) | 差频太赫兹脉冲整形系统 | |
| CN209673224U (zh) | 基于沃拉斯顿棱镜的实时红外偏振双分离成像光学系统 | |
| CN103645564B (zh) | 用于光学图像处理的二维全光负反馈系统 | |
| CN101576483A (zh) | 提高激光薄膜吸收测量空间分辨率的光学系统及方法 | |
| CN108318143B (zh) | 高重复率超短光脉冲载波包络相位的测量系统 | |
| CN105181604A (zh) | 一种多角度入射单发椭偏测量方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |