基于千兆赫兹Yb的双激光器的THz-TDS:噪声分析和缓解策略

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 频谱学是一种光谱学.
• 激光物理 激光物理

背景情况:

• 太赫兹时域光谱 (THz-TDS) 是一种强大的材料分析技术.
• 现有的THz-TDS系统经常面临由于激光噪声和动态范围的限制.
• 开发先进的激光源对于提高THz-TDS性能至关重要.

研究的目的:

• 研究一种用于THz-TDS应用的新型低噪音双频激光器.
• 为了证明这种激光系统在降噪和动态范围方面的性能.
• 探索使用千兆赫兹 (GHz) 1微米激光器与光导天线用于THz生成和检测.

主要方法:

• 利用带有反射双晶体的空间复合激光腔产生两个模拟脉冲列车,重复率略有不同.
• 使用了Yb:CALGO材料,以1.18 GHz的重复率工作,产生77 fs脉冲.
• 使用GHz 1μm激光驱动的Fe-doped光导天线进行THz测量,实现等效时间采样.

主要成果:

• 通过共享抽水和共享腔体架构,通过共享抽水和共享腔体架构,证明了高达20dB的噪声抑制.
• 在1kHz的重复率差异和2秒的平均值下,实现了55dB的动态范围.
• 获得的THz信号电流与1.55μm激光系统相比,尽管首次使用GHz 1μm激光器与Fe-doped天线.

结论:

• 开发的低噪音双激光系统显著提高了THz-TDS的能力.
• 该系统的超低噪声性能和高动态范围为高分辨率THz-TDS.DS铺平了道路.
• 这项工作引入了一种新的THz-TDS方法,利用先进的千兆赫双激光器.