THz功率計(jì)

     

      這些類(lèi)型的熱電探測(cè)器被優(yōu)化用于太赫茲區(qū)域。探測(cè)器體積小，有源區(qū)大，響應(yīng)時(shí)間短。熱電檢測(cè)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(shí)現(xiàn)寬帶吸收，對(duì)于所有類(lèi)型的太赫茲探測(cè)器，使用寬帶金屬吸收體。實(shí)現(xiàn)了近50%的部分吸收，而25%被反射，25%透射輻射在轉(zhuǎn)儲(chǔ)中被吸收。傳感器材料的溫度變化導(dǎo)致在傳感器的兩個(gè)相反表面產(chǎn)生一個(gè)自由電荷。描述傳感器的溫度到室溫松弛的熱時(shí)間常數(shù)（τ熱）必須大于脈沖持續(xù)時(shí)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(shí)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(shí)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(cè)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(cè)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(cè)頭的尺寸

 

2、傳感探頭（與電壓放大器VST結(jié)合使用）

      對(duì)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(cè)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(kuò)展。以下列出了一些無(wú)前置放大器探測(cè)器的典型參數(shù)：

	靈敏度V/J	最小探測(cè)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(jì)

      該裝置是一種基于太赫茲探測(cè)器讀出單元的微控制器。通常用太赫茲探測(cè)器和光斬波器測(cè)量CW源的光功率。它能進(jìn)行功率檢測(cè)、背景減法、一些統(tǒng)計(jì)功能、數(shù)據(jù)記錄和與PC機(jī)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(chǔ)的USB端口

l 集成斬波控制器

l 用于觀察探測(cè)器信號(hào)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(cè)器與前置放大器CPA組合在1.40 THz進(jìn)行校準(zhǔn)。探測(cè)器的校準(zhǔn)是在沒(méi)有任何窗口的情況下進(jìn)行的。在這種情況下，必須避免空氣流動(dòng)。我們提供了一個(gè)帶有太赫茲透明插入保護(hù)帽的探測(cè)器。此帽可用于避免任何類(lèi)型的干擾，從移動(dòng)的空氣或風(fēng)扇。你必須檢查這個(gè)保護(hù)帽是否適用于你的波長(zhǎng)，并且記住校準(zhǔn)是在沒(méi)有這個(gè)帽子的情況下完成的。而且最好是傾斜檢測(cè)器對(duì)光軸一點(diǎn)點(diǎn)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(shí)現(xiàn)入射輻射功率測(cè)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(gè)電壓放大級(jí)。有一些額外的組件用于降噪和偏移調(diào)節(jié)。在實(shí)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(shí)現(xiàn)小的頻率間隔。對(duì)于與斬波器結(jié)合的太赫茲探測(cè)器，通常上限頻率限于小于50赫茲的值。對(duì)于這種放大器，可以實(shí)現(xiàn)10⁷ V/W和10¹⁰ V/W之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)。該組合探測(cè)器的靈敏度和前置放大器由探測(cè)器電流靈敏度和電流放大器倍增決定的（如探測(cè)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(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)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(guò)一個(gè)四階旋鈕來(lái)設(shè)置：如10⁷—10¹⁰ V /A；帶寬在兩個(gè)步驟間切換：20Hz和200Hz。檢測(cè)限取決于放大倍數(shù)、帶寬和探測(cè)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(guò)濾器可用于各種應(yīng)用，包括實(shí)驗(yàn)室和空間研究。

      濾波器是在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的多層頻率選擇結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)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(gè)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(gè)濾波器串聯(lián)，而峰值透射率沒(méi)有顯著損失。

      此外，可以根據(jù)客戶的要求設(shè)計(jì)濾波器。濾波器特性可以隨意定制。我們的過(guò)濾技術(shù)是多功能的，可以對(duì)各種實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)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(duì)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(duì)偏振不敏感

l 真空操作兼容性

 

 

濾波光譜

實(shí)驗(yàn)測(cè)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(shí)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(qiáng)

l 幾個(gè)通帶可選

l 低溫操作

 

 

      在光學(xué)臺(tái)上安裝過(guò)濾器的附加支架是可用的。有兩個(gè)槽，允許用戶放置兩個(gè)過(guò)濾器，以達(dá)到更高的帶外阻塞。一般來(lái)說(shuō)，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(cè)器，通過(guò)調(diào)制連續(xù)輻射來(lái)測(cè)量功率，特別是太赫茲探測(cè)器。我們使用微處理器控制的PID控制器來(lái)提供一個(gè)簡(jiǎn)單的處理和穩(wěn)定的頻率。頻率可以用鍵盤(pán)設(shè)置。重復(fù)測(cè)量在不同的斬波速率是很容易的。此外，可以通過(guò)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(pán)直徑為100mm。對(duì)于交替操作，例如可以用鎖相放大器同步信號(hào)相結(jié)合產(chǎn)生。一個(gè)有兩個(gè)插槽的斬波盤(pán)，對(duì)我們的太赫茲探測(cè)器是非常有用。

 

 

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

 

不同斬波盤(pán)參數(shù)
斬波盤(pán)	槽的個(gè)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(guó)SLT Sensor- und Lasertechnik GmbH公司：

      德國(guó)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(lái)努力發(fā)展（特別是氣體激光器的激光脈沖），以進(jìn)行必要的測(cè)量。這是一個(gè)多年的密切接觸和相應(yīng)的激光測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。這些不同類(lèi)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(duì)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(lái)，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(gè)日益重要的任務(wù)，它具有高度的靈活性。

 

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