基于干涉法的连续太赫兹波频谱与能量密度测量

"本文介绍了一种基于惠特曼干涉理论的连续太赫兹波频谱测量方法，通过步进扫描方式实现高精度的频谱和能量密度分布测量。该方法利用镀银反射镜、热释电探测器和斩波器构建测量光路，对干涉强度进行单点探测，以获取210 GHz的返波振荡器(BWO)和400 GHz的耿氏振荡器的频谱信息，测量精度达到1 GHz。实验结果与理论计算一致，证明了这种方法在太赫兹波段测量中的准确性，为太赫兹成像等应用提供了技术支持。" 文章详细探讨了如何运用干涉原理来测量连续太赫兹波的频谱和能量密度。太赫兹波，位于电磁谱的红外光与微波之间，具有广泛的应用前景，包括生物医学、安全检查、通信等多个领域。然而，由于其频率高、波长短，直接测量存在一定的挑战。 惠特曼干涉理论是干涉法测量的基础，通过分析两个相干光源的相位差变化，可以推算出波的频率信息。在此基础上，研究者设计了一个采用步进扫描方式的工作流程，以逐步改变光路中某个元件（如分束器或反射镜）的位置，进而改变两束相干光的相对相位。这种扫描方式使得测量过程可以精确控制，提高测量的分辨率。 实验中，研究团队使用镀银反射镜来增强反射效率，热释电探测器用于检测太赫兹辐射，而斩波器则用来控制和调制太赫兹波的强度，确保干涉信号的稳定。这些元件的组合使得系统能够对干涉强度进行单点探测，进而获取连续太赫兹波源的频谱信息。 通过对210 GHz的返波振荡器和400 GHz的耿氏振荡器的实验，研究人员验证了该方法的可行性。实验数据与理论计算数据的一致性表明，此干涉法测量的精度达到了1 GHz，远高于许多传统测量技术。这不仅有助于理解太赫兹波源的特性，也为未来在太赫兹波段的成像、物质识别等应用提供了更精准的工具。 这项工作成功地展示了干涉法在连续太赫兹波频谱测量中的高效性和精确性，为太赫兹科学技术的发展注入了新的活力。随着技术的进一步优化，预期将在太赫兹领域的研究和实际应用中发挥更大的作用。