基于音圈电机的太赫兹时域光谱系统快速扫描技术研究-论文.pdf

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1、第34卷光学学报光学前沿——信息光学2O14年9月ACTA0PTICASINICA专刊基于音圈电机的太赫兹时域光谱系统快速扫描技术研究刘文权鲁远甫’3陈四海l’’3吕建成’3焦国华’3董玉明1,2,3中国科学院深圳先进技术研究院，广东深圳518055深圳生物医学光电传感技术工程实验室，广东深圳518055。香港中文大学，香港沙田999077摘要太赫兹时域光谱(THz—TDS)技术从实验室走向实际应用亟需信号获取速度的进一步提高。利用音圈电机平台实现了快速光学延迟线，在此基础上建立了快速扫描太赫兹时域光谱系统。经测试，快速延迟线的扫描频率目前可达70Hz，时间窗口

2、可达100ps以上。与传统的步进扫描方法相比，系统利用快速扫描方法(扫描频率为1Hz)能够获得同等品质的信号，而测量时间却缩短为前者的1／360，极大地提高了太赫兹信号的采集速度。这种利用音圈电机平台实现太赫兹时域光谱快速扫描的方法对于太赫兹快速光谱成像技术的研究具有参考意义。关键词太赫兹；太赫兹时域光谱；快速扫描；音圈电机中图分类号O433．4文献标识码Adoi：10．3788／AOS2o1434．sl30005ResearchonFast．ScanningTechniqueofTerahertzTimeDomainSpectroscopySystemUsin

3、gaVoiceCoilMotorStageLiuWenquan，。，。LuYuanfu，，。ChenSihai，。’。LnJiancheng''。JiaoGuohua·。·。DongYuming_。，。ShenzhenInstitutesofAdvancedTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shenzhen，Guangdong518055，ChinaBiomedicalEngineeringLaboratoryfoPhotoelectricSensingTechnology，Shenzhen，Guangdong518055，

4、China。TheChineseUniversityofHongKong，Shatin．HongKong999077，ChinaAbstractTerahertztimedomainspectroscopy(THz—TDS)movesfromthelaboratorytotherealworldapplications，andanimportantaspectofsystemdesignthatwillneedaddressingisfurtherinvestigationsonimprovingthesignalacquisitionspeed．Thefast

5、—scanningterahertztimedomainspectroscopysystemissetupbasedontherapidscanningofopticaldelayusingavoicecoilmotor(VCM)stage．Itisshownthattheterahertzpulsecanberapidlysweptatascanningrateof70Hzonatimedelaywindowofi00ps．Comparedtothetraditionalmotorbasedstepscanningapproach，themeasurement

6、timebyusingthevoicecoilmotorbasedfastscanningdelaylineatascanningrateof1HziSshortenedto1／360ofthetimebytraditionalmotor．Tothebestofourknowledge，thenewmethodforrealizingthefastscanningTHz—TDSusingtheVCMstagehasareferencesignificanceforthestudyoffastterahertzspectroscopyandimagingtechn

7、iques．Keywordsterahertz；terahertztimedomainspectroscopy；fast—scanning；voicecoilmotorOCIScodes300．6495；170．6510；120．62001引言红外波段的相干电磁辐射。它处于电磁波谱中电子学向光子学过渡的特殊位置，并具有透视性、安全太赫兹(THz)波是指频率在0．1～10THz远收稿日期：2014—03—15；收到修改稿Et期：2014—04—21基金项目：国家自然科学基金(61205101)、深圳市基础研究计划(JCYJ20120617152256889)作者简

8、介：刘文权(1983一)