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關鍵原因是太赫茲輻射的波長非常不方便與光譜儀部件的尺寸相比

2024-08-20 11:26:06 來源: 用戶: 

MPT開設了太赫茲光譜實驗室,作為基礎研究跨學科中心的一部分。該實驗室由物理和數學科學博士Boris Gorshunov領導。實驗室的工作人員利用三個光譜儀來研究從超導到生物的各種物體。員工的研究項目涵蓋了從太赫茲到光學的非常寬的光譜范圍。

太赫茲頻率范圍從30太赫茲(如果測量的是波長而不是頻率,則為10微米)到100 GHz(3 mm的波長),在紅外和微波范圍之間處于中間位置。從光譜學研究和有效的實際使用的意義上講,電磁頻譜的這一部分長期以來幾乎未被研究。出現這種“太赫茲缺口”的原因很多。

關鍵原因是太赫茲輻射的波長非常“不方便”。與光譜儀部件的尺寸相比,該波長不允許使用放射物理學家通常使用的光學系統或天線或波導的任何常規元件。只是在過去的幾十年中,開發了用于太赫茲光譜的有效方法。這些方法通常稱為準光學。在新實驗室中安裝了準光學裝置,而MIPT的新聞服務業已了解到準光學與傳統光學有何不同。

為了處理無線電和微波輻射,研究人員通常使用通過導線或波導連接的元件,并且在進行紅外(IR)輻射和更高頻率的輻射(換句話說,可見光或紫外線)的實驗中,他們使用鏡子和透鏡。太赫茲實驗室的工作人員將元件安裝在光學平臺*上,乍一看似乎是典型的光學部件:

Общийвидтерагерцевогоспектрометра。 ФотопредоставленоБорисомГоршуновым

太赫茲光譜儀的總體視圖。照片由Boris Gorshunov提供

*用于光學實驗的桌子放在減震器上,由鋼板制成,在鋼板上鉆有孔,用于固定太赫茲測量電路的元件。所有光學部件均固定在附在這些孔上的支架上,因此如有必要,可以輕松更改其位置。

與光學不同,準光學中使用的透鏡不是由玻璃制成,而是由在可見光下不透明但對太赫茲輻射透明的塑料制成,例如聚乙烯或聚四氟乙烯。太赫茲偏振器是非常細的鎢絲網格,直徑為10微米,以30μm的周期纏繞在鋼環上,比典型的太赫茲輻射波長小得多:

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