本發(fā)明屬于太赫茲測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太赫茲材料的偏振光譜特性測(cè)量裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太赫茲電磁波段的開發(fā)和利用具有重大的科學(xué)意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。太赫茲波的頻率范圍為0.1THz到10THz，由于太赫茲波具有高透視性、高安全性、高光譜分辨率等獨(dú)特的性質(zhì)，因此，基于太赫茲波的太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)可以進(jìn)行太赫茲成像、傳感、材料光譜特性檢測(cè)等。其中，太赫茲材料的偏振光譜特性檢測(cè)成為近幾年來該領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。

目前，市場(chǎng)上主要是應(yīng)用常規(guī)的臺(tái)式太赫茲時(shí)域光譜儀、或利用多觸點(diǎn)光導(dǎo)天線對(duì)太赫茲偏振光譜進(jìn)行測(cè)量。但是，太赫茲時(shí)域光譜儀在測(cè)量時(shí)，需要改變?nèi)肷涮掌潏?chǎng)的偏振方向，并需要經(jīng)過多次掃描才能完成測(cè)量，從而大大影響了測(cè)量效率；而利用多觸點(diǎn)光導(dǎo)天線對(duì)太赫茲偏振光譜進(jìn)行測(cè)量時(shí)，主要原理是用于測(cè)量相互垂直的太赫茲電場(chǎng)分量，可實(shí)現(xiàn)單次測(cè)量入射場(chǎng)經(jīng)待測(cè)樣品后的偏振態(tài)的變化，但不能測(cè)量不同入射偏振方向的太赫茲光譜特性，因此，利用多觸點(diǎn)光導(dǎo)天線進(jìn)行的測(cè)量，測(cè)量范圍單一，并且多觸點(diǎn)光導(dǎo)天線價(jià)格昂貴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種太赫茲材料的偏振光譜特性測(cè)量裝置及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的偏振光譜特性測(cè)量裝置測(cè)量效率低下的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種太赫茲材料的偏振光譜特性測(cè)量裝置，所述裝置包括：

旋光晶體，用于使入射的太赫茲脈沖產(chǎn)生旋光色散，已產(chǎn)生旋光色散的太赫茲脈沖透射過待測(cè)樣本而生成攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖，所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖入射至聚焦鏡；

所述聚焦鏡，用于將所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖經(jīng)硅片后聚焦至閃鋅礦晶體；

脈沖延時(shí)器，用于使入射的探測(cè)脈沖產(chǎn)生延時(shí)，已延時(shí)的探測(cè)脈沖入射至寬帶1/4波片；

所述寬帶1/4波片，用于使所述已延時(shí)的探測(cè)脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏振態(tài)的探測(cè)脈沖，所述圓偏振態(tài)的探測(cè)脈沖入射至第一聚焦透鏡；

所述第一聚焦透鏡，用于將所述圓偏振態(tài)的探測(cè)脈沖經(jīng)所述硅片后聚焦至所述閃鋅礦晶體；

所述硅片，用于將所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖透射至閃鋅礦晶體，并將所述圓偏振態(tài)的探測(cè)脈沖反射至所述閃鋅礦晶體；

所述閃鋅礦晶體，其切割方向?yàn)?11°，用于使所述圓偏振態(tài)的探測(cè)脈沖與所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖重合，以實(shí)現(xiàn)探測(cè)脈沖對(duì)所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖的探測(cè)，已被所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖調(diào)制后的探測(cè)脈沖入射至第二聚焦透鏡；

所述第二聚焦透鏡，用于使調(diào)制后的探測(cè)脈沖準(zhǔn)直，準(zhǔn)直后的探測(cè)脈沖透射至非偏振分束器；

所述非偏振分束器，用于將所述準(zhǔn)直后的探測(cè)脈沖分成第一探測(cè)子脈沖與第二探測(cè)子脈沖，所述第一探測(cè)子脈沖入射至第一寬帶半波片，所述第二探測(cè)子脈沖入射至第二寬帶半波片；

所述第一寬帶半波片，用于調(diào)整所述第一探測(cè)子脈沖的偏振態(tài)，已調(diào)整偏振態(tài)的第一探測(cè)子脈沖入射至第一偏振分束器；

所述第一偏振分束器，用于對(duì)所述已調(diào)整偏振態(tài)的第一探測(cè)子脈沖進(jìn)行偏振靈敏分束，已偏振分束的第一探測(cè)子脈沖入射至第一平衡探測(cè)器；

所述第一平衡探測(cè)器，用于對(duì)接收的所述已偏振分束的第一探測(cè)子脈沖進(jìn)行偏振靈敏測(cè)量，以生成第一探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)，以便基于所述第一探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)得到所述待測(cè)樣本的偏振光譜特性；

所述第二寬帶半波片，用于調(diào)整所述第二探測(cè)子脈沖的偏振態(tài)，已調(diào)整偏振態(tài)的第二探測(cè)子脈沖入射至第二偏振分束器；

所述第二偏振分束器，用于對(duì)所述已調(diào)整偏振態(tài)的第二探測(cè)子脈沖進(jìn)行偏振靈敏分束，已偏振分束的第二探測(cè)子脈沖入射至第二平衡探測(cè)器；

所述第二平衡探測(cè)器，用于對(duì)接收的所述已偏振分束的第二探測(cè)子脈沖進(jìn)行偏振靈敏測(cè)量，以生成第二探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)，以便基于所述第二探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)得到所述待測(cè)樣本的偏振光譜特性。

進(jìn)一步地，將所述測(cè)量裝置的待測(cè)樣本放置區(qū)域內(nèi)空置，在沒有所述待測(cè)樣本插入光路的情況下，測(cè)量得到不含所述待測(cè)樣本光譜信息的定標(biāo)樣本測(cè)量數(shù)據(jù)，以便基于所述定標(biāo)樣本測(cè)量數(shù)據(jù)得到所述待測(cè)樣本的偏振光譜特性。

進(jìn)一步地，所述第一平衡探測(cè)器和所述第二平衡探測(cè)器還用于分別與外部系統(tǒng)連接，以將所述第一探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)同步輸出至外部系統(tǒng)顯示或處理。

進(jìn)一步地，所述硅片為高純硅片，其兩面拋光。

進(jìn)一步地，所述第一寬帶半波片與所述第二寬帶半波片分別用于對(duì)所述第一探測(cè)子脈沖的偏振態(tài)和所述第二探測(cè)子脈沖的偏振態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以使所述第一平衡探測(cè)器接收的已偏振分束的第一探測(cè)子脈沖與所述第二平衡探測(cè)器接收的已偏振分束的第二探測(cè)子脈沖互相成垂直角度。

進(jìn)一步地，所述非偏振分束器為50:50的非偏振分束器。

本發(fā)明還提供了一種包括上述太赫茲材料的偏振光譜特性測(cè)量裝置的太赫茲材料的偏振光譜特性測(cè)量系統(tǒng)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：

本發(fā)明所提供的太赫茲材料的偏振光譜特性測(cè)量裝置或測(cè)量系統(tǒng)，包括一片旋光晶體、一聚焦鏡、一切割方向?yàn)?11度的閃鋅礦晶體、一脈沖延時(shí)器、一寬帶1/4波片、一硅片、一非偏振分束器、兩只聚焦透鏡、二片寬帶半波片、二塊偏振分束器以及兩只平衡探測(cè)器。太赫茲脈沖依次經(jīng)過旋光晶體、待測(cè)樣本、聚焦鏡、硅片后，與依次經(jīng)過脈沖延時(shí)器、寬帶1/4波片、第一聚焦透鏡、硅片的探測(cè)脈沖在閃鋅礦晶體內(nèi)部重合，以實(shí)現(xiàn)探測(cè)脈沖對(duì)所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖的探測(cè)。已被所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖調(diào)制后的探測(cè)脈沖經(jīng)由非偏振分束器被分成兩路探測(cè)子脈沖，第一探測(cè)子脈沖一路依次經(jīng)過第一寬帶半波片以及第一偏振分束器被第一平衡探測(cè)器接收，從而生成第一探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)；另一路第二探測(cè)子脈沖一路依次經(jīng)過第二寬帶半波片以及第二偏振分束器被第二平衡探測(cè)器接收，從而生成第二探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)。最終基于第一探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)、第二探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)得到所述待測(cè)樣本的偏振光譜特性。本發(fā)明由于光路中引入了旋光晶體，因此只需經(jīng)過一次時(shí)間掃描，即可獲得待測(cè)樣本在不同光譜、不同偏振方向入射情況下的光譜特性；同時(shí)，本發(fā)明采用切割方向?yàn)?11度的閃鋅礦晶體，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)在兩個(gè)垂直方向上的電光取樣測(cè)量，從而大大提高了測(cè)量效率。因此，本發(fā)明所提供的裝置或系統(tǒng)能夠達(dá)到高效測(cè)量的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種太赫茲材料的偏振光譜特性測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

作為本發(fā)明的第一實(shí)施例，如圖1所示，本發(fā)明提供了一種太赫茲材料的偏振光譜特性測(cè)量裝置。其中，ORD表示旋光晶體、Sample表示待測(cè)樣本、FM表示聚焦鏡、Si表示硅片、ZB表示閃鋅礦晶體、TDL表示脈沖延時(shí)器、BQW表示寬帶1/4波片、L1表示第一聚焦透鏡、L2表示第二聚焦透鏡、NPS表示非偏振分束器、BHW1表示第一寬帶半波片、BHW2表示第二寬帶半波片、LP1表示第一偏振分束器、LP2表示第二偏振分束器、BD1表示第一平衡探測(cè)器和BD2表示第二平衡探測(cè)器。

旋光晶體ORD，用于使入射的太赫茲脈沖產(chǎn)生旋光色散，已產(chǎn)生旋光色散的太赫茲脈沖透射過待測(cè)樣本Sample而生成攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖，該攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖入射至聚焦鏡FM。其中，旋光晶體ORD使入射的太赫茲脈沖產(chǎn)生旋光色散，即完成光譜-偏振編碼；

聚焦鏡FM，用于將所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖經(jīng)硅片Si后聚焦至閃鋅礦晶體ZB。其中，該聚焦鏡FM可以采用太赫茲透鏡，也可以采用太赫茲聚焦反射鏡；

脈沖延時(shí)器TDL，用于使入射的探測(cè)脈沖產(chǎn)生延時(shí)，已延時(shí)的探測(cè)脈沖入射至寬帶1/4波片BQW。設(shè)置該脈沖延時(shí)器TDL的主要目的是為了使入射的探測(cè)脈沖的時(shí)間相對(duì)于上述的太赫茲脈沖的時(shí)間延時(shí)，由于探測(cè)脈沖時(shí)間寬度比太赫茲脈沖時(shí)間寬度短得多，因此，該脈沖延時(shí)器TDL可改變探測(cè)脈沖和太赫茲脈沖的相對(duì)時(shí)間位置，從而使得探測(cè)脈沖可以探測(cè)到太赫茲脈沖在不同時(shí)間點(diǎn)的信息，每次掃描一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，探測(cè)脈沖在閃鋅礦晶體ZB處探測(cè)到該時(shí)間點(diǎn)的太赫茲脈沖信息；

寬帶1/4波片BQW，用于使所述已延時(shí)的探測(cè)脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏振態(tài)的探測(cè)脈沖，該圓偏振態(tài)的探測(cè)脈沖入射至第一聚焦透鏡L1。其中，寬帶1/4波片BQW主要是把所述已延時(shí)的探測(cè)脈沖的線偏振態(tài)變?yōu)閳A偏振態(tài)；

第一聚焦透鏡L1，用于將所述圓偏振態(tài)的探測(cè)脈沖經(jīng)硅片Si后聚焦至閃鋅礦晶體ZB；

硅片Si，用于將所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖在低損耗的情況下透射至閃鋅礦晶體ZB，并將所述圓偏振態(tài)的探測(cè)脈沖反射至閃鋅礦晶體ZB；

閃鋅礦晶體ZB，其切割方向?yàn)?11°，用于使所述圓偏振態(tài)的探測(cè)脈沖與所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖重合，以實(shí)現(xiàn)探測(cè)脈沖對(duì)所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖的探測(cè)，已被所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖調(diào)制后的探測(cè)脈沖入射至第二聚焦透鏡L2。此處，設(shè)置閃鋅礦晶體ZB的目的主要是為了實(shí)現(xiàn)探測(cè)脈沖對(duì)所述攜帶待測(cè)樣本光譜信息的太赫茲脈沖的探測(cè)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)太赫茲脈沖光譜的電光取樣。

第二聚焦透鏡L2，用于使所述調(diào)制后的探測(cè)脈沖準(zhǔn)直，準(zhǔn)直后的探測(cè)脈沖透射至非偏振分束器NPS；

非偏振分束器NPS，用于將所述準(zhǔn)直后的探測(cè)脈沖分成第一探測(cè)子脈沖S1與第二探測(cè)子脈沖S2，第一探測(cè)子脈沖S1入射至第一寬帶半波片BHW1，第二探測(cè)子脈沖S2入射至第二寬帶半波片BHW2。在本實(shí)施例中，非偏振分束器NPS為50:50的非偏振分束片，用于將所述準(zhǔn)直后的探測(cè)脈沖等分成第一探測(cè)子脈沖S1與第二探測(cè)子脈沖S2；

第一寬帶半波片BHW1，用于調(diào)整第一探測(cè)子脈沖S1的偏振態(tài)，已調(diào)整偏振態(tài)的第一探測(cè)子脈沖入射至第一偏振分束器LP1；

第一偏振分束器LP1，用于對(duì)所述已調(diào)整偏振態(tài)的第一探測(cè)子脈沖進(jìn)行偏振靈敏分束，已偏振分束的第一探測(cè)子脈沖入射至第一平衡探測(cè)器BD1；

第一平衡探測(cè)器BD1，用于對(duì)接收的所述已偏振分束的第一探測(cè)子脈沖進(jìn)行偏振靈敏測(cè)量，以生成第一探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)，以便基于所述第一探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)得到待測(cè)樣本Sample的偏振光譜特性；

第二寬帶半波片BHW2，用于調(diào)整第二探測(cè)子脈沖S2的偏振態(tài)，已調(diào)整偏振態(tài)的第二探測(cè)子脈沖入射至第二偏振分束器LP2；

第二偏振分束器LP2，用于對(duì)所述已調(diào)整偏振態(tài)的第二探測(cè)子脈沖進(jìn)行偏振靈敏分束，已偏振分束的第二探測(cè)子脈沖入射至第二平衡探測(cè)器BD2；

第二平衡探測(cè)器BD2，用于對(duì)接收的所述已偏振分束的第二探測(cè)子脈沖進(jìn)行偏振靈敏測(cè)量，以生成第二探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)，以便基于所述第二探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)得到待測(cè)樣本Sample的偏振光譜特性。

在對(duì)待測(cè)樣本進(jìn)行測(cè)量之前，應(yīng)首先將所述測(cè)量裝置的待測(cè)樣本放置區(qū)域內(nèi)空置，在沒有待測(cè)樣本Sample插入光路的情況下，測(cè)量得到不含所述待測(cè)樣本光譜信息的定標(biāo)樣本測(cè)量數(shù)據(jù)，以便基于所述定標(biāo)樣本測(cè)量數(shù)據(jù)得到所述待測(cè)樣本的偏振光譜特性。此處測(cè)量得到定標(biāo)樣本測(cè)量數(shù)據(jù)，目的是為了對(duì)旋光介質(zhì)，如旋光晶體ORD的旋光特性進(jìn)行定標(biāo)測(cè)量。因此，在測(cè)量得到定標(biāo)樣本測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，所采用的入射太赫茲脈沖、入射探測(cè)脈沖、以及本裝置中所包括的其他光學(xué)元件的角度、大小等特性應(yīng)與測(cè)量待測(cè)樣本時(shí)的太赫茲脈沖、入射探測(cè)脈沖、以及本裝置中所包括的其他光學(xué)元件的特性設(shè)置相同。

通過分別測(cè)量有和沒有待測(cè)樣本插入光路的兩種情況下，第一平衡探測(cè)器BD1和第二平衡探測(cè)器BD2得到不同的測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果；并根據(jù)第一平衡探測(cè)器BD1和第二平衡探測(cè)器BD2得到的不同的測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果，即可推算出經(jīng)過待測(cè)樣品后太赫茲脈沖的振幅、相位以及偏振信息等數(shù)據(jù)，從而基于該太赫茲脈沖的振幅、相位以及偏振信息等數(shù)據(jù)，進(jìn)一步得到待測(cè)樣品的偏振光譜特性。

進(jìn)一步地，第一寬帶半波片BHW1與第二寬帶半波片BHW2分別用于對(duì)第一探測(cè)子脈沖S1的偏振態(tài)和第二探測(cè)子脈沖S2的偏振態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以使所述第一平衡探測(cè)器接收的已偏振分束的第一探測(cè)子脈沖與所述第二平衡探測(cè)器接收的已偏振分束的第二探測(cè)子脈沖互相成垂直角度。

進(jìn)一步地，第一平衡探測(cè)器BD1還用于與外部系統(tǒng)連接，第二平衡探測(cè)器BD2還用于與外部系統(tǒng)連接，以將所述第一探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)和所述第二探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)同步輸出至外部系統(tǒng)顯示或處理。所述外部系統(tǒng)可以為PC電腦等。

進(jìn)一步地，硅片Si為高純硅片，其兩面拋光。

綜上所述，本發(fā)明第一實(shí)施例通過引入具有旋光色散功能的介質(zhì)，只需經(jīng)過一次時(shí)間掃描，即可獲得待測(cè)樣本在不同光譜、不同偏振方向入射情況下的光譜特性，因此本發(fā)明所提供的裝置能夠達(dá)到高效測(cè)量的效果；同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例采用切割方向?yàn)?11度的閃鋅礦晶體替代了傳統(tǒng)的切割方向?yàn)?10度的閃鋅礦晶體，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)在兩個(gè)垂直方向上的電光取樣測(cè)量。

作為本發(fā)明的第二實(shí)施例，如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種太赫茲材料的偏振光譜特性測(cè)量裝置。

首先，可采用800nm的鈦寶石飛秒激光泵浦太赫茲電光晶體、光導(dǎo)開關(guān)、或空氣等來產(chǎn)生太赫茲脈沖。所產(chǎn)生的太赫茲脈沖可先用一90°離軸拋物面鏡進(jìn)行準(zhǔn)直后，再入射至旋光晶體中。該旋光晶體可選擇既具備旋光色散特性，又對(duì)太赫茲場(chǎng)吸收較弱的石英晶體。待測(cè)樣本被放置于前述的石英晶體的后面，太赫茲脈沖經(jīng)待測(cè)樣本后，可用另一90°離軸拋物面鏡進(jìn)行聚焦，即圖中所示FM，其焦點(diǎn)位置在閃鋅礦晶體處。其中，該閃鋅礦晶體的作用是為了電光取樣。在本實(shí)施例中，該閃鋅礦晶體為切割角度為111度的閃鋅礦晶體。

同時(shí)，本實(shí)施例所用的探測(cè)脈沖取自于800nm的鈦寶石飛秒激光器的輸出脈沖的一小部分。該探測(cè)脈沖先經(jīng)一脈沖時(shí)間延時(shí)器TDL和一寬帶1/4波片BQW后，原來的線偏振狀態(tài)被調(diào)整為圓偏振狀態(tài)。聚焦透鏡L1可采用平凸石英透鏡。圓偏振狀態(tài)的探測(cè)脈沖經(jīng)聚焦透鏡L1后也被聚焦于上述切割角度為111度的閃鋅礦晶體處。在該閃鋅礦晶體內(nèi)，探測(cè)脈沖與太赫茲脈沖在該處空間重合，從而進(jìn)一步通過掃描時(shí)間延時(shí)線實(shí)現(xiàn)探測(cè)脈沖對(duì)太赫茲脈沖的探測(cè)。

然后，探測(cè)脈沖透過閃鋅礦晶體，被一50:50的非偏振分束片等分為兩子脈沖，分別為S1和S2。S1經(jīng)過第一寬帶半波片BHW1和第一偏振分束器LP1后被第一平衡探測(cè)器BD1接收，其中，第一偏振分束器LP1為線偏振器。該第一平衡探測(cè)器BD1的輸出光強(qiáng)，即第一探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)表達(dá)式如下：

其中，P_tot表示探測(cè)脈沖的功率，ψ₁表示閃鋅礦晶體方向與第一偏振分束器的主軸間的夾角，δ₁表示閃鋅礦晶體方向和第一寬帶半波片主軸間的夾角，n表示閃鋅礦晶體的折射率、γ41表示閃鋅礦晶體的電光系數(shù)、L表示閃鋅礦晶體的厚度、和分別表示相互垂直的兩個(gè)方向上的太赫茲電場(chǎng)。

同樣地，S2經(jīng)過第二寬帶半波片BHW2和第二偏振分束LP2后被第二平衡探測(cè)器BD2接收，其中，第二偏振分束器LP2為線偏振器。該第二平衡探測(cè)器BD2的輸出光強(qiáng)，即第二探測(cè)子脈沖的測(cè)量數(shù)據(jù)表達(dá)式如下：

其中，P_tot表示探測(cè)脈沖的功率，ψ₂表示閃鋅礦晶體方向與第二偏振分束器的主軸間的夾角，δ₂表示閃鋅礦晶體方向和第二寬帶半波片主軸間的夾角，n表示閃鋅礦晶體的折射率、γ41表示閃鋅礦晶體的電光系數(shù)、L表示閃鋅礦晶體的厚度、和分別表示相互垂直的兩個(gè)方向上的太赫茲電場(chǎng)。

通過調(diào)整第一寬帶半波片和第二寬帶半波片，使得cos(2ψ₁-4δ₁)＝±1、以及sin(2ψ₂-4δ₂)＝±1，可以同時(shí)測(cè)量和并依據(jù)同時(shí)測(cè)量得到的兩個(gè)垂直方向的太赫茲場(chǎng)時(shí)間波形，根據(jù)需要將該時(shí)間波形進(jìn)行傅里葉變換，即可得到不同待測(cè)太赫茲材料的偏振光譜的振幅、相位以及偏振變化。

當(dāng)上述cos(2ψ₁-4δ₁)＝+1或cos(2ψ₁-4δ₁)＝-1時(shí)，sin(2ψ₂-4δ₂)＝0；同樣，sin(2ψ₁-4δ₁)＝+1或sin(2ψ₁-4δ₁)＝-1時(shí)，cos(2ψ₂-4δ₂)＝0。因此，通過分別調(diào)整第一寬帶半波片和第二寬帶半波片，使得兩路光分別滿足上述兩種情況，就可同時(shí)分別測(cè)量和綜上所述，本發(fā)明第二實(shí)施例通過引入具有旋光色散功能的介質(zhì)，只需經(jīng)過一次時(shí)間掃描，即可獲得待測(cè)樣本在不同光譜、不同偏振方向入射情況下的光譜特性，因此本發(fā)明所提供的裝置能夠達(dá)到高效測(cè)量的效果；同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例采用切割方向?yàn)?11度的閃鋅礦晶體替代了傳統(tǒng)的切割方向?yàn)?10度的閃鋅礦晶體，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)在兩個(gè)垂直方向上的電光取樣測(cè)量。

作為本發(fā)明的第三實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種太赫茲材料的偏振光譜特性測(cè)量系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括上述太赫茲材料的偏振光譜特性測(cè)量裝置內(nèi)所包含的所有元件，以及具有上述光譜相位干涉裝置所具有的功能，在此處不詳加贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。