PCA – Photoconductive Antenna for Terahertz waves
用于太赫茲波的PCA –光電導天線
BATOP提供三種激光波長的PCA
- 激光波長:~ 800納米
- 激光波長:~ 1060納米
- 激光波長:~ 1550納米
PCA作為太赫茲發射器和接收器
- 由覆蓋有金屬觸點的低溫生長的GaAs或InGaAs膜組成的光電導天線可以用作用于時域測量的光激勵寬帶太赫茲發射器或接收器或用作光混合器。典型地,交流電壓被提供給發射器天線的電觸點以允許鎖定測量。至少有兩個重要的天線參數:長度l和間隙距離g。
天線長度l決定了共振條件.
金屬觸點之間的天線間隙距離g必須用激光點照亮。 - PCA可以用超半球形或橢圓形硅來實現基底透鏡用于太赫茲光束整形。
- 為了實現靈活的太赫茲傳輸或反射測量,我們提供光纖耦合天線。
選擇合適的PCA
- 激光波長λ:
對于約800納米(或更短)的激光波長,最佳性能顯示出具有LT-GaAs吸收層的天線,因為它們的高暗電阻和短弛豫時間《1 ps。 - 天線長度l:
長度l ≤ 100米的短天線確保了較大的太赫茲帶寬,代價是在低于1太赫茲的低頻下信號幅度減小。 - 發射器/檢測器組合:
帶寬和信號幅度之間的一個很好的折衷方案是使用較短的發射器天線與稍長的檢測器天線相結合。合適的組合是天線PCA-40-05-10作為發射器,天線PCA-100-05-10作為檢測器。
如果太赫茲光學器件的數值孔徑(na)顯著小于1或者存在太赫茲光學器件的一些未對準或像差,較大的檢測器天線也允許收集聚焦的太赫茲信號。 - 采用iPCA的高太赫茲功率:
PCA的脈沖激光功率到太赫茲功率的典型轉換效率為~ 10-4。因此,當用10 mW照射時,短偶極天線發射的平均太赫茲功率約為1 W。
如果在800納米波長下可獲得更高的平均光功率,則可以使用iPCA大面積交指型光電導天線-作為發射器或檢測器來提高信號幅度。 - 用于照片混音的天線:
由于PCA cw光混合的非線性行為,使用具有不同頻率但相同振幅和偏振的兩個激光束來產生和檢測THz是可能的。光混合的轉換效率比脈沖激光激發低一個數量級以上。因此,混頻只能用于頻率《1 THz的情況。為了在該低頻區域獲得更大的信號,應使用具有更長偶極子(》100 m)的PCA。