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锁相放大器在THz 时域光谱实验中应用

锁相放大器在THz 时域光谱实验中应用

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相关产品: UHF-BOXUHFLIHF2LIMFLI

应用说明

 

锁相放大器THz时域光谱法用于通过在0.1THz至数十THz的频率范围内测量复数频率响应来表征材料特性。在这种情况下,可以观察到各种基本共振,例如固态材料中的电子和声子激发。

为了测量材料的复杂频率响应,锁相放大器THz时域光谱法在非线性过程中的超短泵浦脉冲会生成具有定制频谱的THz瞬态信号。与样品的相互作用会改变瞬态,然后将其反射或透射。例如,使用基于电光采样或光电导天线的非线性技术,通过超短探测脉冲来检测所得的波形,从而揭示其瞬时电场。改变探测脉冲和THz场之间的时间延迟,以使电磁场的振幅和相位波形能够完全重建。与其他超快光学技术(例如泵浦探针光谱法)相似,时间分辨率是由探测激光脉冲的持续时间决定的,而不是由光电探测器或测量电子设备的带宽决定的。这意味着THz时域光谱可以以子周期时间分辨率揭示THz波包的变化。

 

测量方法

由THz场在探测脉冲上引起的信号变化很小。为了恢复该信号,需要高信噪比(SNR),电子器件和求平均值。它是根据调制频率执行的,调制频率通常在几kHz到几百MHz之间。

 

两种典型的方法

一种是使用具有BoxCar平均功能的快速光电探测器来利用探测脉冲的短占空比。此方法将测量范围xian制在存在信号的那部分时间,仅排除有噪声的部分。它可以提供高的SNR,但对检测电子设备的要求很高。

另一种策略是限制光电检测器的带宽,以使信号分布在整个周期内,因此接近正弦波。然后可以使用锁相放大器进行信号检测,考虑到所有非同步噪声分量均被yizhi,可以保证足够的SNR。

 

选择瑞士Zurich Instruments 锁相放大器优势

使用Zurich Instruments,您可以采用两种测量策略。实际上,两者都可以在UHFLI上同时运行,并且可以进行比较。对于低重复率和较低预算的实验,HF2LI或MFLI是02种方法的有吸引力的替代方案。UHF-BOX是独特的同步BoxCar平均器,这意味着它可以拒绝与您的激光脉冲不同步的噪声源。

UHF-BOX采集的数据没有停滞时间,因此可将所需的测量时间降至zui短。使用周期波形分析仪,您可以获得基本信号的高度平均视图。这有助于定义BoxCar窗口。如果您可以在设置中每隔一秒“消隐”泵浦脉冲,则我们的背景减除功能可让您于背景噪声和信号的直流偏移进行测量。