CN111289104A - 一种太赫兹能量探测器、探测系统及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种太赫兹能量探测器及探测系统，通过采用P‑N结单元发光二极管作为接收太赫兹波的接收器，实现对太赫兹波的能量探测。本发明实施例中采用P‑N结单元发光二极管构建太赫兹能量探测器及探测系统，并不受温度和周围环境的限制，且体积小、操作简单、成本低，而且与热释电探测器不同，本发明实施例中提供的太赫兹能量探测器并不需要外加驱动电压，得到的数据真实可靠。
Description
技术领域
本发明属于光电器件技术领域，具体涉及一种太赫兹能量探测器、探测系统及应用。
背景技术
太赫兹波是指频率在0.1THz到30THz范围的电磁波，波长大概在0.03到3mm的范围，在电磁波谱上位于远红外和毫米波之间，其在无线通讯、公共安全、天文、医学成像与超快光谱等诸多领域有着重要的应用。太赫兹波所处的频段的特殊位置赋予了该频段特殊的性质，比如太赫兹频率对应生物大分子的振动能级和转动能级，对应水分子的氢键能量和范德瓦尔斯力的能量，许多生物分子在这个频段都具有指纹光谱，可应用在物质鉴别和识别；太赫兹频段意味着更大的信息容量，为通信遥感、航空航天提供更好的通信手段。太赫兹波相对于可见光来说，其波长更长，穿透能力更好，对衣物、毛皮、纸张、皮革等透明，可用于安检和反恐；太赫兹波相对于毫米波而言，其波长更短，在用于成像时可获得更好的成像分辨率。基于飞秒激光器产生的太赫兹波具有时间分辨的能力和宽带特性，因此基于飞秒激光器产生的太赫兹波搭建的太赫兹光谱和成像技术已经使得太赫兹波在物理、化学、材料、生物、医学等各个领域迅速发展起来。
阻碍太赫兹科学与技术发展的瓶颈在于高效率太赫兹辐射源的缺乏、太赫兹功能器件的缺乏、太赫兹探测器的缺乏，以及太赫兹波与物质相互作用的研究甚少。虽然在太赫兹辐射源和功能器件方面，人们已经有了非常多的研究，但是在太赫兹探测器方面的研究相对薄弱。至今还没有出现非常低成本的高灵敏度探测器。
随着科学技术的进步，目前基于飞秒激光技术频率下转换、量子级联技术、真空电子学获得的太赫兹辐射的功率已经达到毫瓦量级甚至千瓦量级。对于这样的高能太赫兹辐射源的出现，对太赫兹能量探测器的需求急剧上升，其中以飞秒激光技术为代表的光学整流效应产生高能太赫兹辐射技术，以及激光等离子体产生太赫兹辐射技术是在实验室获得峰值功率高、超短脉冲，且具备时间分辨能力的太赫兹辐射源的最佳方法。基于飞秒激光光学整流效应产生太赫兹辐射技术分为非线性有机晶体和基于铌酸锂的倾斜波前技术。基于非线性有机晶体的太赫兹辐射技术已可以获得辐射能量大于0.9mJ的太赫兹波，而基于铌酸锂的倾斜波前技术的太赫兹辐射源也已可获得辐射能量大于0.4mJ的太赫兹波。基于飞秒激光的等离子体太赫兹辐射源，则可获得辐射能量大于1mJ量级的太赫兹波，而基于激光双色场诱导的等离子体太赫兹辐射源，也可获得辐射能量大于5μJ的太赫兹波。如此高能量的太赫兹辐射源即可直接采用太赫兹能量探测器来对太赫兹波进行检测。伴随着高能强场太赫兹辐射源的进一步发展，对低成本的太赫兹能量探测器有极大的需求。
太赫兹探测技术主要分为间接探测技术和直接探测技术两大类。间接探测技术以基于非线性光学晶体的电光取样技术为代表，利用了飞秒激光的相干检测能力。该方法又称为线性电光效应，利用太赫兹波的电场对非线性光学晶体的折射率的调制，并利用另外一束近红外探测光将折射率变化检测出来，从而可以直接测量出太赫兹波的电场时域波形。直接的探测技术大多是基于热电探测技术，最早的有硅的热辐射计，这样的探测器需要低温冷却装置。后来发展出来了室温可用的热辐射探测器，但是价格昂贵。为此，发展低成本的太赫兹能量探测器非常必要。
太赫兹能量探测器主要分为间接能量探测器和直接能量探测器。间接能量探测器以电光取样技术为代表，利用晶体折射率的变化间接获得太赫兹辐射波形的方法，很难应用在高能强场的太赫兹真实能量的探测中。因为强场的太赫兹辐射会使得探测光的偏振方向旋转过度，导致探测出来的太赫兹能量和电场强度并非真实的发射值。而且这样的缺点随着高能太赫兹辐射源的发射能量进一步提高会更加明显。而且这样的装置复杂，光路搭建和调谐都对技术要求很高，而且成本也较高，不能直接探测太赫兹波的能量，对于优化太赫兹发射器的效率等非常不适用。
为此，需要发展出可直接将太赫兹信号转化的能量探测器。目前市面上的太赫兹能量探测器主要有低温工作的硅基热辐射计。它的探测灵敏度很高，几乎可以探测飞焦的太赫兹能量，但是需要低温工作，而且体积庞大，操作极其复杂。室温可工作的太赫兹能量探测器主要包括热释电探测器和肖特基探测器，价格均极其昂贵，而且热释电探测器需要外加驱动电压。室温可工作的太赫兹能量探测器还包括热释电探测器，但其对环境极其敏感，得到的数据很难作为真实可靠的实际太赫兹测量数值。
发明内容
因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种种太赫兹能量探测器、探测系统及应用。
在阐述本发明内容之前，定义本文中所使用的术语如下：
术语“P-N结”是指：采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体基片上，在它们的交界面形成的空间电荷区称为P-N结。
术语“DAST”是指：4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐。
术语“DSTMS”是指：4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶2,4,6-三甲基苯磺酸盐。
术语“OH1”是指：2-(3-(4-羟基苯乙烯基)-5,5-二甲基环己-2-烯亚基)丙二腈。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种太赫兹能量探测器，所述太赫兹能量探测器包括：P-N结单元；
待测太赫兹波照射在所述P-N结单元上时，产生电压信号；根据所述电压信号与太赫兹能量之间的对应关系，确定所述待测太赫兹波的能量；
优选地，根据太赫兹波形成的光斑大小设置P-N结单元阵列进行探测。
根据本发明第一方面的太赫兹能量探测器，其中，所述P-N结单元为：发光二极管、硅基二极管；优选为发光二极管；
更优选地，所述发光二极管通过以下方法制备:
将半导体材料芯片用固化到支架上，然后用导电线连接所述芯片和电路板，四周用环氧树脂密封，制得所述发光二极管。
根据本发明第一方面的太赫兹能量探测器，其中，所述发光二极管的芯片面积大于所述待测太赫兹波形成的光斑的面积；
优选地，所述发光二极管的直径或边长大于1mm。
本发明的第二方面提供了一种太赫兹能量探测方法，所述方法使用根据第一方面所述的太赫兹能量探测器；
优选地，所述方法包括以下步骤：
(1)使用所述太赫兹能量探测器探测待测太赫兹波，得到电压信号；
(2)通过太赫兹热释电能量探测器进行探测待测太赫兹波，得到该太赫兹波的太赫兹能量；
(3)根据同一太赫兹波对应的电压信号和太赫兹能量，确定电压信号和太赫兹能量之间的对应关系，从而确定所述待测太赫兹波的能量。
本发明的第三方面提供了一种太赫兹能量探测系统，所述太赫兹能量探测系统包括：如第一方面所述的太赫兹能量探测器和示波器；
其中，P-N结单元发光二极管的两个引脚分别与所述示波器电连接；所述示波器用于接收并显示所述电压信号。
根据本发明第三方面的太赫兹能量探测系统，其中，所述太赫兹能量探测系统还包括：预设样品和飞秒激光器；
其中所述待测太赫兹波通过飞秒激光器产生的泵浦激光照射预设样品产生；所述飞秒激光器与所述示波器电连接，当所述飞秒激光器产生所述待测太赫兹波时，所述飞秒激光器向所述示波器发送同步触发信号，以使所述示波器接收并显示所述电压信号；
优选地，飞秒激光器为高能飞秒激光器，产生的泵浦激光的单脉冲能量大于1mJ。
根据本发明第三方面的太赫兹能量探测系统，其中，所述预设样品选自以下一种或多种：有机晶体、铌酸锂晶体、等离子体；
优选地，所述预设样品为铌酸锂晶体。根据本发明第三方面的太赫兹能量探测系统，其中，所述能量探测系统进一步包括：聚焦模块；
所述聚焦模块设置在所述预设样品与所述P-N结单元发光二极管之间，所述聚焦模块用于将所述待测太赫兹波聚焦至所述P-N结单元发光二极管上。
优选地，所述聚焦模块包括：聚焦透镜或抛物面镜。
本发明的第四方面提供了一种太赫兹能量探测方法，所述方法使用权利要求第一方面所述的太赫兹能量探测器或权利要求第二方面所述的太赫兹能量探测系统。
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种太赫兹能量探测器及探测系统。
本发明实施例提供了一种太赫兹能量探测器，包括：发光二极管；待测太赫兹波照射在所述P-N结单元上时，产生电压信号；根据所述电压信号与太赫兹能量之间的对应关系，确定所述待测太赫兹波的能量。
本发明实施例提供了一种太赫兹能量探测系统，包括：第一方面所述的太赫兹能量探测器，还包括：示波器；所述P-N结单元的两个引脚分别与所述示波器电连接；所述示波器用于接收并显示所述电压信号。
本发明实施例提供的太赫兹能量探测器及探测系统，通过采用P-N结单元作为接收太赫兹波的接收器，实现对太赫兹波的能量探测。本发明实施例中采用P-N结单元构建太赫兹能量探测器，并不受温度和周围环境的限制，且体积小、操作简单、成本低，而且与热释电探测器不同，本发明实施例中提供的太赫兹能量探测器并不需要外加驱动电压，得到的数据真实可靠。
具体地，本发明实施例中仅列举了三种可以通过泵浦激光照射可以输出太赫兹波的预设样品，但并不用来进行限定，只要是可以通过泵浦激光照射产生太赫兹波的预设样品均可。
本发明的太赫兹能量探测器可以具有但不限于以下有益效果：
1)成本低：发光二极管的成本很低，相比于传统的热释电探测器或者电光取样技术的探测器装置，成本仅为它们的万分之一。
2)发光二极管的芯片可大面积制备：基于发光二极管的工艺技术已经非常成熟，因此太赫兹能量探测器的单个探测芯片(即发光二极管的芯片)可实现大面积制备。目前的太赫兹热释电探测器的芯片最大直径仅为9mm，而发光二极管的芯片面积则可做到直径或边长大于9mm，也可实现集成。
3)探测灵敏度高：通过将多个芯片的面积、位置进行优化，可获得非常高的探测灵敏度，即使非常小的太赫兹能量也可以被检测到。
4)响应速度快：本发明实施例中提供的太赫兹能量探测器采用发光二极管实现探测，不涉及热响应过程，而是电子的直接响应速度，响应速度非常快。
5)封装更小，无需外加驱动电压，在实际光路操作和应用中，更加方便。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1为本发明实施例提供的一种太赫兹能量探测系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种太赫兹能量探测系统的结构示意图。
附图标记：
11、发光二极管；12、示波器；3、飞秒激光器；14、预设样品；15、聚焦模块。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
本部分对本发明试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在上下文中，如果未特别说明，本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
以下实施例中使用的材料和仪器如下：
仪器：
太赫兹热释电能量探测器，购自美国Gentec公司，型号SDX-1152；
飞秒激光器，购自法国Amplitude Technologies公司、型号Pulsar 20。
实施例1
本实施例用于说明本发明太赫兹能量探测器的结构。
本发明太赫兹能量探测器包括P-N结单元；待测太赫兹波照射在所述P-N结单元上时，产生电压信号；根据所述电压信号与太赫兹能量之间的对应关系，确定所述待测太赫兹波的能量。
本发明实施例中所说的P-N结单元是指一种能够将太赫兹波转换为电压信号的器件，作为优选方案，本发明实施例中采用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为接收太赫兹波的接收器，实现对太赫兹波的能量探测。以下均以发光二极管作为P-N结单元为例进行说明。待测太赫兹波照射在发光二极管上时，会产生电压信号。这一电压信号的强弱可以直接表示太赫兹波的能量大小，因此可以根据电压信号与太赫兹能量之间的对应关系，确定待测太赫兹波的能量。
由于发光二极管实现对太赫兹波的探测原理是基于电子的超快响应，因此本发明实施例提供的太赫兹能量探测器相比于室温工作的热释电探测器具有非常高的响应速度，可用于各种超快的光谱测量和研究。
本发明实施例中提供的太赫兹能量探测器，通过采用发光二极管作为接收太赫兹波的接收器，实现对太赫兹波的能量探测。本发明实施例中采用发光二极管构建太赫兹能量探测器，并不受温度和周围环境的限制，且体积小、操作简单、成本低，而且与热释电探测器不同，本发明实施例中提供的太赫兹能量探测器并不需要外加驱动电压，得到的数据真实可靠。
本发明实施例中提供的太赫兹能量探测器，所述发光二极管的芯片面积大于所述待测太赫兹波形成的光斑的面积。
本发明实施例中采用的发光二极管是一块半导体材料芯片，用银胶或白胶固化到支架上，然后用银线或金线连接芯片和电路板，四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。本发明实施例中采用的发光二极管，要想获得真实的太赫兹波能量，则需要对发光二极管的芯片面积有一定的要求，即需要保证发光二极管的芯片面积必须大于待测太赫兹波形成的光斑的面积。根据不同的太赫兹波发射器产生的高能太赫兹波形成的光斑大小不同，因此发光二极管的芯片的直径或边长至少需要大于1毫米。在探测灵敏度允许的情况下，用于太赫兹波能量探测的发光二极管的芯片面积越大越好，只要大于待测太赫兹波形成的光斑的面积即可，本发明实施例中对此不作具体限定。
本发明实施例中提供的太赫兹能量探测器，设置发光二极管的芯片面积大于待测太赫兹波形成的光斑的面积，保证了待测太赫兹波可以完全被发光二极管接收，进而可以精确确定待测太赫兹波的能量。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中采用的发光二极管可以为一个，也可以为多个，当待测太赫兹波形成的光斑的面积过大时，则可以根据光斑的大小设置合适数量的发光二极管构成发光二极管阵列进行探测，以保证待测太赫兹波可以完全被发光二极管阵列接收。
实施例2
本实施例用于说明本发明太赫兹能量探测器的使用方法。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的太赫兹能量探测器，所述电压信号与太赫兹能量之间的对应关系根据太赫兹热释电能量探测器进行校准确定。
本发明实施例中提供的太赫兹能量探测器，输出的是电压信号，要想确定待测太赫兹能量，则需要事先确定出电压信号与太赫兹能量之间的对应关系。这一对应关系通过太赫兹热释电能量探测器进行校准确定。即对于同一太赫兹波，先采用本发明实施例中提供的太赫兹能量探测器进行探测，得到电压信号，然后再通过太赫兹热释电能量探测器进行探测，得到该太赫兹波的太赫兹能量，根据同一太赫兹波对应的电压信号和太赫兹能量，即可确定电压信号和太赫兹能量之间的对应关系。
实施例3
本实施例用于说明本发明太赫兹能量探测系统的结构。
如图1所示，在上述实施例的基础上，本实施例中提供了一种太赫兹能量探测系统，包括：上述各实施例中的太赫兹能量探测器，还包括：示波器12；发光二极管11的两个引脚分别与示波器12电连接；示波器12用于接收并显示电压信号。
具体地，本发明实施例中采用上述实施例中提供的太赫兹能量探测器构建太赫兹能量探测系统，太赫兹能量探测系统中包括：太赫兹能量探测器和示波器，其中太赫兹能量探测中的发光二极管的两个引脚分别与示波器电连接，以使示波器接收并显示发光二极管产生的电压信号。使得太赫兹能量探测器的探测结果更直观的显示出来。
实施例4
本实施例用于说明本发明太赫兹能量探测系统的结构。
在上述实施例的基础上，本实施例中提供的一种太赫兹能量探测系统中，待测太赫兹波通过飞秒激光器产生的泵浦激光照射预设样品产生；飞秒激光器与示波器电连接，当飞秒激光器产生待测太赫兹波时，飞秒激光器向示波器发送同步触发信号，以使示波器接收并显示电压信号。
具体地，本发明实施例中为保证示波器可以准确实时的显示出发光二极管因太赫兹波照射产生的电压信号，将产生泵浦激光的飞秒激光器与示波器电连接，当飞秒激光器产生待测太赫兹波的同时，飞秒激光器向示波器发送同步触发信号，以使示波器接收并显示电压信号。其中，飞秒激光器与示波器之间可以通过导线或电线进行连接。
本发明实施例中采用的飞秒激光器为高能飞秒激光器，产生的泵浦激光的单脉冲能量大于1mJ。
实施例5
本实施例用于说明本发明太赫兹能量探测系统的结构。
在上述实施例的基础上，本实施例中提供的一种太赫兹能量探测系统中，采用的预设样品具体包括：有机晶体(DAST、DSTMS、OH1)、铌酸锂晶体或空气或金属等离子体。
激光等离子体产生的太赫兹中采用的金属靶的选择对产生的THz能量没有明显的区别，一般铜靶最优，其他的金属靶材相较铜靶而言能量上只有百分之二十左右的差别。
由于基于飞秒激光器产生的高能太赫兹波能量根据产生机理不同而不同。比如双色场等离子体产生的太赫兹波单脉冲能量仅为几个微焦，而通过固体靶的等离子体产生的高能太赫兹波单脉冲能量却可达到毫焦以上。而本发明实施例中采用的发光二极管的探测灵敏度在微焦量级，从而可用于探测各种基于飞秒激光器产生的高能太赫兹波能量。
实施例6
本实施例用于说明本发明太赫兹能量探测系统的结构。
在上述实施例的基础上，本实施例中提供的一种太赫兹能量探测系统中，还包括聚焦模块；
聚焦模块设置在预设样品与发光二极管之间，聚焦模块用于将待测太赫兹波聚焦至发光二极管上。
具体地，本发明实施例中在太赫兹能量探测系统中设置聚焦模块，用以保证经飞秒激光器照射预设样品产生的待测太赫兹波可以准确聚焦至发光二极管的芯片上。
作为优选方案，本发明实施例中提供的聚焦模块具体可包括：聚焦透镜或抛物面镜。
如图2所示，为本发明实施例中提供的一种太赫兹能量探测系统的结构示意图，图2中，飞秒激光器13照射预设样品14后产生的待测太赫兹波经聚焦模块15可以准确聚焦至发光二极管11的芯片上，进而通过示波器12显示发光二极管11产生的电压信号。
本发明太赫兹能量探测器适用于强场太赫兹脉冲辐射源，要求聚焦后的单脉冲能量峰值场强达到50kV/cm以上。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。
Claims (10)
1.一种太赫兹能量探测器，其特征在于，所述太赫兹能量探测器包括：一个或多个P-N结单元；
待测太赫兹波照射在所述P-N结单元上时，产生电压信号；根据所述电压信号与太赫兹能量之间的对应关系，确定所述待测太赫兹波的能量；
优选地，根据太赫兹波形成的光斑大小设置P-N结单元阵列进行探测。
2.根据权利要求1所述的太赫兹能量探测器，其特征在于，所述P-N结单元为：发光二极管、硅基二极管；优选为发光二极管；
更优选地，所述发光二极管通过以下方法制备:
将半导体材料芯片用固化到支架上，然后用导电线连接所述芯片和电路板，四周用环氧树脂密封，制得所述发光二极管。
3.根据权利要求2所述的太赫兹能量探测器，其特征在于，所述发光二极管的芯片面积大于所述待测太赫兹波形成的光斑的面积；
优选地，所述发光二极管的直径或边长大于1mm。
4.一种太赫兹能量探测方法，其特征在于，所述方法使用根据权利要求1至3中任一项所述的太赫兹能量探测器；
优选地，所述方法包括以下步骤：
(1)使用所述太赫兹能量探测器探测待测太赫兹波，得到电压信号；
(2)通过太赫兹热释电能量探测器进行探测待测太赫兹波，得到该太赫兹波的太赫兹能量；
(3)根据同一太赫兹波对应的电压信号和太赫兹能量，确定电压信号和太赫兹能量之间的对应关系，从而确定所述待测太赫兹波的能量。
5.一种太赫兹能量探测系统，其特征在于，所述太赫兹能量探测系统包括：如权利要求1至3中任一项所述的太赫兹能量探测器和示波器；
其中，P-N结单元发光二极管的两个引脚分别与所述示波器电连接；所述示波器用于接收并显示所述电压信号。
6.根据权利要求5所述的太赫兹能量探测系统，其特征在于，所述太赫兹能量探测系统还包括：预设样品和飞秒激光器；
其中所述待测太赫兹波通过飞秒激光器产生的泵浦激光照射预设样品产生；所述飞秒激光器与所述示波器电连接，当所述飞秒激光器产生所述待测太赫兹波时，所述飞秒激光器向所述示波器发送同步触发信号，以使所述示波器接收并显示所述电压信号；
优选地，飞秒激光器为高能飞秒激光器，产生的泵浦激光的单脉冲能量大于1mJ。
7.根据权利要求5或6所述的太赫兹能量探测系统，其特征在于，所述预设样品选自以下一种或多种：有机晶体、铌酸锂晶体、等离子体；
优选地，所述预设样品为铌酸锂晶体。
8.根据权利要求5至7在中任一项所述的太赫兹能量探测系统，其特征在于，所述能量探测系统进一步包括：聚焦模块；
所述聚焦模块设置在所述预设样品与所述P-N结单元发光二极管之间，所述聚焦模块用于将所述待测太赫兹波聚焦至所述P-N结单元发光二极管上。
9.根据权利要求8所述的太赫兹能量探测系统，其特征在于，所述聚焦模块包括：聚焦透镜或抛物面镜。
10.一种太赫兹能量探测方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1至3中任一项所述的太赫兹能量探测器或权利要求5至9中任一项所述的太赫兹能量探测系统。
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