PCA – Photoconductive Antenna for Terahertz waves
用于太赫兹波的PCA –光电导天线
BATOP提供三种激光波长的PCA
- 激光波长:~ 800纳米
- 激光波长:~ 1060纳米
- 激光波长:~ 1550纳米
PCA作为太赫兹发射器和接收器
- 由覆盖有金属触点的低温生长的GaAs或InGaAs膜组成的光电导天线可以用作用于时域测量的光激励宽带太赫兹发射器或接收器或用作光混合器。典型地,交流电压被提供给发射器天线的电触点以允许锁定测量。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决定了共振条件.
金属触点之间的天线间隙距离g必须用激光点照亮。 - PCA可以用超半球形或椭圆形硅来实现基底透镜用于太赫兹光束整形。
- 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:
对于约800纳米(或更短)的激光波长,最佳性能显示出具有LT-GaAs吸收层的天线,因为它们的高暗电阻和短弛豫时间《1 ps。 - 天线长度l:
长度l ≤ 100米的短天线确保了较大的太赫兹带宽,代价是在低于1太赫兹的低频下信号幅度减小。 - 发射器/检测器组合:
带宽和信号幅度之间的一个很好的折衷方案是使用较短的发射器天线与稍长的检测器天线相结合。合适的组合是天线PCA-40-05-10作为发射器,天线PCA-100-05-10作为检测器。
如果太赫兹光学器件的数值孔径(na)显著小于1或者存在太赫兹光学器件的一些未对准或像差,较大的检测器天线也允许收集聚焦的太赫兹信号。 - 采用iPCA的高太赫兹功率:
PCA的脉冲激光功率到太赫兹功率的典型转换效率为~ 10-4。因此,当用10 mW照射时,短偶极天线发射的平均太赫兹功率约为1 W。
如果在800纳米波长下可获得更高的平均光功率,则可以使用iPCA大面积交指型光电导天线-作为发射器或检测器来提高信号幅度。 - 用于照片混音的天线:
由于PCA cw光混合的非线性行为,使用具有不同频率但相同振幅和偏振的两个激光束来产生和检测THz是可能的。光混合的转换效率比脉冲激光激发低一个数量级以上。因此,混频只能用于频率《1 THz的情况。为了在该低频区域获得更大的信号,应使用具有更长偶极子(》100 m)的PCA。