システムの概略図。高速掃引レーザと波長固定レーザの出力は、光ファイバアレイで結合され、エルビウムファイバ増幅器（EDFA）で増幅されます。パスの1つはファイバー遅延を特徴としています。送信機と受信機にはInGaAsフォトミキサー技術を使用しています。システムの概略図。急速掃引レーザと静的レーザの出力は、光ファイバアレイで結合され、エルビウムファイバアンプ（EDFA）で増幅されます。パスの1つはファイバー遅延を特徴としています。送信機と受信機にはInGaAsフォトミキサー技術を使用しています。
高速FMCWユニット
2 THzの帯域幅で毎秒70トレース
高速スイープレーザは、周波数分解能よりも測定速度が重要なアプリケーションでは、確立されたDFB(分散型フィードバックダイオード)の代替手段を提供します。一例として、高速、広帯域可変できるチューナブルレーザーと固定波長の光源を組み合わせて、「周波数変調連続波」（FMCW）テラヘルツシステムを構築しました。最先端のフォトミキサーを装備したこのシステムは、15ミリ秒未満で2テラヘルツ以上の帯域幅を持つスペクトルを取得します。パルスシステムと同様に、トレース平均化によりノイズフロアを低減し、結果として使用可能な周波数範囲を広げることができます。2分間の平均化で、帯域幅は3.5THz以上に増加します。ユーザーは制御ソフトウェアで簡単に平均化の数を設定できるため、測定速度、ダイナミックレンジ、帯域幅のいずれかに関してシステム性能を最適化することができます。
パルスシステムとの重要な違いとして、高速FMCWユニットはInGaAsベースのp-i-nフォトダイオードをテラヘルツエミッタとして使用しており、その結果、スペクトルのピークは約0.1THzとなり、パルススペクトルの1.0THzピークよりも大幅に低くなっています。この低いピーク周波数により、高速FMCWユニットで生成された信号は、多くのポリマーの中でより高い浸透深度を持っており、厚いサンプルの厚さ測定には特に魅力的なシステムとなっています。
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- 製品カタログ: Terahertz Technologies
- 概要記事: Lang, M., et al., Laser-based terahertz generation & applications, Photonik International (2012)
- 学術論文: L. Liebermeister et al., Optoelectronic frequency-modulated continuous- wave terahertz spectroscopy with 4 THz bandwidth, Nature Communications (2021)
- 学術論文: L. Liebermeister et al., Ultrafast, high-bandwidth cw THz spectrometer for non-destructive testing, J Infrared Milli Terahz Waves, 2019
- 学会記事: S. Nellen et al., Recent progress of continuous-wave terahertz systems for spectroscopy, non-destructive testing, and telecommunications, SPIE OPTO 2018
- 学術論文: Naftaly, M., et al., Industrial applications of terahertz sensing: State of play, Sensors (2019)
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