精品网站在线免费观看 单腔双光梳激光器用于薄膜厚度检测

使用 THz-TDS 检测材料

简介和应用

太赫兹时域光谱技术（THz - TDS）是一种用于表征材料并分析其在太赫兹频率范围内特性的技术。这个频率范围特别受关注，因为许多与工业相关的材料是半透明的，并且/或者具有明显的光谱特征，从而能够对它们进行识别。太赫兹时域光谱技术的工作原理是发射太赫兹辐射短脉冲，并测量脉冲穿过样品再返回所需的时间。通过分析返回脉冲的特性，可以获得有关样品成分、结构和动态变化的有价值信息。

在汽车行业，太赫兹时域光谱技术用于非接触式测量汽车油漆厚度。这些测量对于确保质量控制以及检测诸如涂层不均匀、不均匀性和分层等潜在问题至关重要。同样，太赫兹时域光谱技术可用于检查飞机上的功能性涂层，如防腐涂层或热障涂层。但它在其他领域也很有用：可用于研究各种材料的光学和电子特性，包括半导体、聚合物、陶瓷和复合材料。它有助于确定这些材料的折射率、电导率和其他重要参数。 

主要挑战

实现高性能太赫兹时域光谱（THz - TDS）系统的关键挑战之一是光学延迟扫描。传统上，人们使用机械延迟台，但它们往往需要在扫描速度和扫描范围之间进行权衡。让这些机械台在长距离上快速移动是一项重大挑战。

太赫兹时域光谱应用经常涉及对厚光学系统的检测，在这些系统中，反射光之间存在较大的光学延迟。在其他情况下，则需要足够的光谱分辨率来分辨所需的光谱特征。快速光学延迟扫描对于满足这两个需求都起着至关重要的作用。

借助快速光学延迟扫描，太赫兹时域光谱系统可应用于快速点扫描应用以及需要在短时间内检测大面积表面的工厂。在这些场景中，机械光学延迟扫描通常难以实现高通量性能。

我们的优势

单腔双梳激光器为实现快速精确的光学延迟扫描提供了一种引人注目的解决方案，消除了机械延迟级的局限性。通过使用K2激光器，可以显著提高THz-TDS系统的性能和通用性。

由单腔双梳激光器驱动的THz-TDS系统中的光学延迟扫描参数的图示。长度为1/frep的光学延迟扫描每1/Δfrep重复一次，由两个梳状重复频率frep的失谐Δfrep给出。

单腔双梳激光器中常见的噪声抑制确保了时间轴上的超10飞秒精度。这种对脉冲延迟的精确控制实现了高分辨率光谱和材料特性的准确测定。K2激光器的千兆赫重复率能够实现纳秒级的光学延迟扫描。这与具有长延迟扫描需求的应用非常匹配。但它避免了在没有信号的区域浪费测量时间，就像低重复率双激光系统的典型情况一样。

此外，单腔双梳激光器的短脉冲（<100fs）特性有助于THz-TDS的宽光谱覆盖。K2激光器产生的频率梳可以在高效光电导天线（PCA）的帮助下转换为宽带THz脉冲，在宽带宽内提供详细的光谱信息。THz频率下的这种综合表征能力能够识别材料的特定分子和结构特征。

K2 Photonics用于检测材料的优势

• 扫描速度快

K2-1000 激光器可用于以超过 10 kHz 的速度扫描 1 ns 的显著光学延迟范围。

• 精度高

单腔结构和共噪声抑制确保了整个光学延迟扫描过程中时间轴上的飞秒级精度。

• 体积小

无需机械延迟线，大大简化了高性能 THz-TDS 设置的实现。

• 灵敏性高

单腔双梳激光器可在长延迟范围内提供光学延迟扫描，非常适合高分辨率测量或检查厚而复杂的样品。