刘鹏翔 李伟4) 郭丽媛 祁峰† 庞子博李惟帆 汪业龙 刘朝阳

1) (中国科学院沈阳自动化研究所, 光电信息处理重点实验室, 沈阳 110169)

2) (中国电子科技集团公司第四十六研究所, 天津 300220)

3) (中国科学院机器人与智能制造创新研究院, 沈阳 110169)

4) (中国科学院大学, 北京 100049)

利用激光泵浦国产有机吡啶盐4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(4-N,N-dimethylamino-4′-N′-methyl-stilbazolium tosylate, DAST)晶体, 通过非线性频率上转换方法实现了室温运转的高灵敏、快响应、宽频段太赫兹探测.高效生成了近红外上转换光, 采集到其脉冲包络和光谱, 获得了ns 量级的时间分辨率, 并换算太赫兹波的频率, 实现了对太赫兹信息的全面表征.与商用高莱探测器相比, 上转换方法在19 THz频点的探测灵敏度高4 个数量级; 在可探测频率3.15—29.82 THz 范围内, 响应度普遍高2—3 个数量级.结果表明: 室温下的光泵频率上转换探测方法在时间分辨率和响应度方面远优于传统的热探测器, 极大地提高了差频有源太赫兹系统的动态范围, 使差频源在太赫兹波谱分析和成像等领域具有更大的应用潜力.

1 引 言

太赫兹波段因独特的电磁波谱位置, 具有广阔的应用前景, 受到各国政府和科研机构的广泛关注[1].低成本、高性能的相干波源和探测器是太赫兹应用领域发展的基础.当前的太赫兹探测方法主要有: 电子学方法(如场效应管探测器[2])、热方法(测辐射热计Bolometer、气动高莱探测器和热释电探测器等)、量子方法(如量子点半导体探测器[3])和光学方法.光学探……