德国BATOP PCA – 用于太赫兹波的光电导天线

PCA 作为太赫兹发射器和接收器

• 一种光电导天线，由低温生长的 GaAs 或 InGaAs 组成 覆盖有金属触点的薄膜可用作光激发宽带 用于时域测量的太赫兹发射器或接收器，或用作光电混频器。通常为交流电压 提供给发射机天线的电气触点，以允许锁相测量。至少有 两个重要的天线参数：长度 l 和间隙距离 g。
  天线长度 l 决定了谐振条件下的首选频率。
  金属触点之间的天线间隙距离 g 必须用激光光斑照射。
• PCA 可以使用用于太赫兹光束整形的超半球形或椭圆硅衬底透镜来实现。
• 为了实现灵活的太赫兹传输或反射测量，我们提供光纤耦合天线。

选择合适的 PCA

• 激光波长 λ：
  性能最好的是具有 LT-GaAs 吸收层的天线，用于 ~ 800 nm（或更短）的激光波长，因为 它们的高耐暗性和短弛豫时间< 1 ps。
• 天线长度 l：
  ≤ 100 μm 的短天线长度 l 可确保较大的太赫兹带宽，但代价是信号幅度降低 低频< 1 THz。
• 发射器/探测器组合：
  带宽和信号幅度之间的一个很好的折衷方案是将短发射器天线与稍长的天线结合使用 探测器天线。天线 PCA-40-05-10 作为发射器，天线 PCA-100-05-10 作为探测器，这是一个合适的组合。
  如果太赫兹光学元件的数值孔径 （NA），则更大的探测器天线也可以收集聚焦的太赫兹信号 明显低于 1，或者太赫兹光学元件存在一些错位或像差。
• 使用 iPCA™ 的高 THz 功率：
  脉冲激光功率到 PCA 的 THz 功率的典型转换效率为 ~ 10^-4.因此，短偶极子天线 用 10 mW 照明时，发射的平均太赫兹功率为 ~ 1 μW。
  如果在 800 nm 波长处有更多的平均光功率，那么 iPCA™ – 大面积指间光电导天线 – 可用作发射器或检测器，以增加信号幅度。
• 用于光混合的天线：
  由于 PCA 连续光混合的非线性行为，使用两个频率不同但振幅和极化相等的激光束 可用于太赫兹的生成和检测。光混合的转换效率比 脉冲激光激发。因此，光混合只能用于 1 THz <频率。要在此低频区域获得更大的信号 应使用具有较长偶极子 （> 100 μm） 的 PCA。

光纤耦合天线组合的性能比较