近年來，太赫茲技術(shù)的研究和應(yīng)用在食品品檢測、安檢設(shè)備、醫(yī)療診斷、半導(dǎo)體材料檢損等眾多領(lǐng)域顯示了重大的技術(shù)優(yōu)勢及產(chǎn)業(yè)化前景。超快光纖激光器的出現(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了太赫茲技術(shù)的商業(yè)化步伐。相較于光泵太赫茲氣體激光器復(fù)雜龐大的體積和鈦寶石激光器昂貴的價(jià)格，超快光纖激光器因其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧、高性價(jià)比的優(yōu)勢而備受市場青睞。

諾派出品諾派激光研制的Rainbow 1550 OEM正是這樣一款專為商用化太赫茲系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的小型化飛秒光纖激光器。它通過了嚴(yán)格的工業(yè)化測試標(biāo)準(zhǔn)，具有高穩(wěn)定可靠性、免維護(hù)、易集成等優(yōu)勢，是目前太赫茲商用系統(tǒng)的理想光源。

什么是太赫茲？

 太赫茲(Terahertz，THz，1012Hz)通常指的是頻率在0.1~10THz范圍內(nèi)（相對應(yīng)的波長為3mm~30μm）的電磁波，在光學(xué)領(lǐng)域被稱為遠(yuǎn)紅外，而在電子學(xué)領(lǐng)域，則稱其為亞毫米波、超微波等，在整個(gè)頻譜中介于微波與紅外光之間。與其他頻段的電磁波相比，太赫茲的主要特點(diǎn)包含：

1）低光子能量（安全性），避免了對被檢物質(zhì)的破壞；

2） 高透性：皮秒量級的脈沖寬度和極高時(shí)間分辨率使得太赫茲波對許多介電材料和非極性物質(zhì)具有良好的穿透性, 可對不透明物體進(jìn)行透視成像；

3） 指紋譜性：太赫茲波段包含了豐富的物理和化學(xué)信息；大多極性分子和生物大分子的振-轉(zhuǎn)能級躍遷都處在太赫茲波段。

太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)

典型的太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)主要由超快光纖激光器、太赫茲發(fā)射及探測裝置和時(shí)間延遲控制系統(tǒng)三個(gè)部分組成。如示意圖，將樣品放置于太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)光路中，采集經(jīng)過樣品反射前后的太赫茲波的時(shí)域波形并采用傅里葉變換使其變換到頻域，通過對兩組頻域數(shù)據(jù)分析處理就可以得到被測樣品相關(guān)的一些光學(xué)參數(shù)，比如折射率、吸收系數(shù)等。

注：基于小型化超快光纖激光器搭建的反射式太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)

太赫茲波的產(chǎn)生和探測

太赫茲的相干探測系統(tǒng)中包含一個(gè)分束裝置，將一束超快脈沖激光分為泵浦光和探測光，其中泵浦光激勵產(chǎn)生太赫茲脈沖，而探測光取樣探測太赫茲脈沖，這樣探測光和太赫茲脈沖本身就有固定的時(shí)間關(guān)系。在探測系統(tǒng)中精確的控制泵浦光和探測光在時(shí)域上的延遲，從而使得探測脈沖和太赫茲脈沖以不同的時(shí)間到達(dá)探測器或探測晶體。由于探測光的脈沖寬度(飛秒量級)遠(yuǎn)小于待探測的太赫茲脈沖寬度(皮秒量級)，這樣再通過光學(xué)延遲臺控制兩者之間的時(shí)間延遲，相當(dāng)于探測脈沖掃描太赫茲脈沖，從而得到太赫茲脈沖的完整波形。