光电技术的新发展.ppt

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本章主要学习光电技术的新发展，包括泵浦探测技术、频率上转换光电探测技术及光电探测技术的发展趋势。
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本章要求了解目前发展有哪几种新技术及相关原理术语等。
学习目的与要求
本章重点
01
识记：太赫兹信号波长、频率范围。
领会：泵浦探测技术中光电导采样过程。
应用：分析电光太赫兹扫描照相机的测量原理。
本章次重点
02
识记；获得蓝色激光输出的几种方法。
领会：频率上转换光电探测技术中上转换现象、上转换原理。
应用：蓝色荧光光谱分析。
考核知识点与考核目标
识记：光电技术的发展趋势光电材料与器件。
领会：量子阱与超晶体材料与器件、垂直腔面发射激光器、半导体量子点的实验研究、光子晶体研究的进展、有机发光材料与器件、固体激光器、纳米技术、光通信。
应用：光电技术的应用（光电技术在军事上的应用及发展趋势、光电技术在航天方面的应用及发展趋势、光电技术在生物医学上的应用及发展趋势光电技术在环境保护上的应用及发展趋势、电技术在工业上的应用及发展趋势、其他应用）、世界光电子技术发展趋势分析。
本章一般
考核知识点与考核目标
1泵浦探测技术
01
2频率上转换光电探测技术
02
3光电技术的发展趋势
03
第11章光电技术的新发展
02
太赫兹：1THz=1012Hz
太赫兹信号波长及频率范围
太赫兹辐射是波长为3μm~3mm，~10THz的电磁辐射。
泵浦探测技术中光电导采样过程
光电导采样测量原理：探测飞秒激光脉冲在光导层中产生自由载流子，用泵浦得到的太赫兹辐射电场驱动载流子产生光电流，通过探测光电流来探测太赫兹辐射。
01

光电导采样过程：一个与太赫兹脉冲有确定时间关系的取样脉冲，在光导层中产生自由载流子，当它与自由空间中传播的太赫兹辐射场同时到达时，即可驱动这些载流子产生正比于太赫兹瞬间电场的电流。记录采样脉冲和太赫兹脉冲在不同时间延迟下产生的光电流，即可获得太赫兹脉冲电场的时间波形。光探测脉冲的持续时间远远小于太赫兹脉冲，所以通过改变两光脉冲的时间延迟采样出时间轴上太赫兹波形。探测的太赫兹信号是入射太赫兹波形与光电导天线响应的卷积。
电光太赫兹扫描照相机的测量原理
电光采样测量原理：太赫兹电场调制探测晶体的双折射，进而调制通过该晶体的探测光束的偏振方向，通过测量探测光束的偏振变化，可获得施加电场(太赫兹场)的振幅和位相信息。
电光太赫兹扫描照相机的测量原理图
电光太赫兹扫描照相机的测量原理
太赫兹脉冲(泵浦获得的脉冲)和线偏振飞秒探测脉冲共线穿过EO(ZnTe)晶体，经过Pockels效应探测脉冲的偏振方向受到太赫兹脉冲电场的调制，并由检偏器将偏振方向调制转化为强度调制。太赫兹调制的飞秒光探测脉冲照射到扫描电子管的光电阴极，产生光电子，这些光电子朝向微通道板加速。同时，在扫描电极提供的恰当的同步静电压下，光电子沿x方向偏转。因此，不同时间产生的电子会射到MCP的不同位置。电子穿过MCP后经过几千次放大，然后在荧光屏上生成可见的成像轨迹。荧光屏的图像通过CCD摄像机输入到计算机。
2频率上转换光电探测技术
贰
1泵浦探测技术
壹
3光电技术的发展趋势
叁
第11章光电技术的新发展