ZnTe在太赫兹时域光谱系统的偏振探测特性研究

"太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统是研究太赫兹波性质的重要工具，其中电光晶体碲化锌(ZnTe)被广泛用于探测太赫兹辐射。本文深入探讨了ZnTe在THz-TDS系统中的偏振探测特性，分析了晶轴偏转角度、太赫兹偏振方向和探测光偏振方向对差分电流ΔI的影响。通过理论推导，揭示了ΔI与太赫兹波与晶体晶轴的角度α以及探测光与晶轴的角度φ之间的关系，并针对α=φ、α=φ+π/2、α=φ+π/4三种情况进行了实验验证和计算，实验结果与理论计算结果呈现良好的一致性。" 太赫兹时域光谱(THz-TDS)是一种非接触、非破坏性的测量技术，它利用飞秒激光脉冲生成和探测太赫兹辐射，以获取其频率域内的光谱信息。在THz-TDS系统中，电光晶体如ZnTe起着关键作用，它们能够通过电光效应将太赫兹辐射转换为可检测的电信号。 ZnTe是一种II-VI族化合物半导体，具有优异的电光性能，适合作为THz探测器。在本研究中，ZnTe的晶轴偏转角度、太赫兹偏振方向和探测光偏振方向的相互作用影响了探测信号的强度，这主要归因于晶体的各向异性。当太赫兹波的偏振方向与晶体晶轴呈特定角度时，电光效应的效率会变化，从而导致探测到的差分电流ΔI发生变化。理论推导表明，ΔI与α和φ的关系可以通过晶体的电光系数和电磁场的相互作用来描述。 实验部分，研究人员对三种典型情况下（即α=φ、α=φ+π/2、α=φ+π/4）的偏振效应进行了测试。这些选择涵盖了正交偏振、45度偏振和90度偏振的组合，以全面理解偏振依赖性。实验结果与理论计算的一致性证明了理论模型的有效性，并为进一步优化THz-TDS系统的探测性能提供了依据。 这项工作对于理解THz-TDS系统的性能限制以及开发高性能的太赫兹探测器具有重要意义。通过对ZnTe偏振特性的深入研究，可以设计出更精确的THz测量方案，从而在材料科学、生物医学、安全检查和通信等领域中实现更精细的太赫兹应用。