用在太赫兹到光速率高速频谱数据分析的1GHz单腔双光梳机光器（我们译自（Gigahertz Single-cavity Dual-comb Laser for Rapid Time-domain Spectroscopy: from Few Terahertz to Optical Frequencies ）Benjamin Willenberg1,*,x, Christopher R. Phillips1,*, Justinas Pupeikis1 , Sandro L. Camenzind1 , Lars Liebermeister2 , Robert B. Kohlhass2 , Björn Globisch2 , and Ursula Keller1） 解绍徘徊篇参考文献中，.我说明了了个放任行驶的单腔体空间内复接的1.18 GHz固态硬盘双梳二氧化碳二氧化碳脉冲激光行业手术器二氧化碳二氧化碳脉冲激光行业手术器。可完成的高重覆率差相结合二氧化碳二氧化碳脉冲激光行业手术的低燥声功能，能够在太赫兹时域光谱分析图图学（TDS）APP中来参与计算梳齿监视和相干评均。.我在二氧化碳二氧化碳脉冲激光行业手术光波长约为1.05微米换算时，借助对20分米长、1bar乙炔气池中C2H2（乙炔）的吸引率自动衡量，发现了一种功能。不仅而且，二氧化碳二氧化碳脉冲激光行业手术器的0.85纳秒延时扫面空间内极其最适合100辩认率太赫兹量值溯源学，享有飞速的累计侦测更新系统效率。.我的使用优质的光電导外置天线元件来参与了开始试验。在太赫兹光谱分析图图自动衡量中，.我在2秒的积份日期内做到了55 dB的阀值光谱分析图图动向空间内，支持侦测3 THz的吸引率结构特征。

该文献包含下述有几个地方：首个地方介绍书双梳激光行业器简答噪音污染效果。第五地方多媒体演示了C2H2的TDS在线预估没想到。四号地方计划方案了ETS应用中的定时任务噪音污染和自适合监测。四号地方重点是注意太赫兹-TDS和重量在线预估。 正文

基于飞秒锁模激光的光学频率梳[1-3]已实现许多计量应用如光谱学和精密测距[4,5]。双光频梳[6,7]是光学频率梳的一个有趣的扩展，它包括一对脉冲有细x间的差频会产生相应的频率线，从而在易于访问的射频域中实现了对梳状线的分辨测量,双梳源也是等效时间采样（ETS）测量技术的强有力工具，有时被称为异步光学采样（ASOPS）。该技术利用两个脉冲列之间的延迟扫描，实现对信号的采样。在这个技术中，一个实时持续时间为1/f_rep的窗口可以被转换为一个等效时间持续时间为1/Δf_rep的窗口，其中Δf_rep是其中一个梳齿重复的频率，Δf_rep是两个梳齿重复频率之间的差异。这相当于将时间轴按比例因子f_rep/Δf_rep进(jin)行缩(suo)放。由于这种延迟扫(sao)描方法不需要(yao)(yao)任何移动部件，因此与传统(tong)的(de)基于机械延迟线(xian)的(de)泵浦探测(ce)(ce)测(ce)(ce)量(liang)相比，可以获得(de)更快速和更长距离的(de)扫(sao)描。高更新(xin)速率是重要(yao)(yao)的(de)先进(jin)性能，因为它们能够实(shi)现(xian)实(shi)时(shi)材料检查(cha)和无标记成像。

 本质特征提取光频梳的传感器的科技性的一种要素主要参数是点光源可主要包括的可见光光波光谱範圍图。多数强的光谱分析本质特征隶属于近红外可见光光波光谱範圍图后，这寓意着务必将就已经旺盛期的在这个一可见光光波光谱範圍图内事情的智能机械的科技性与频点换为计划方案相紧密结合。举例说明，近两天的探讨利用差时有发生生、光频率特性振动和光整流等的科技性，出色地映射了可测探的可见光光波光谱範圍图，主要包括团伙式的的功能团部分（3至5毫米）和团伙式指纹图部分（5至20毫米）。光整流的一种比较特殊前提是太赫兹覆盖（0.1到10 THz）的引起，考虑到便捷光学导wifi天线的进况，在近两天几年终太赫兹覆盖能够得到了大面积关心。

 THz频段关于科学合理和化工业适用十分重点，是由于它允许的对一些在因而光和红外线下门店不乳白色的涂料做好非倾入式检查和剖析。适用是指检查1到5 THz时间段范围内的光谱图仪探讨优点，以识别表面相拟的pp塑料和爆燃物[16]、在不乳白色打包做好服务质量保持监测站、对面漆做好纳米级定位精度的非倾入式层板厚为在测量[17]、抓辩别率其他气体光谱图仪探讨学、与有所作为标签贴自由度剖析生物学公司的X放射线的技术设备的充当的办法（是由于THz影响不懂造成电离现象）[18]。一些适用基本决定太赫兹时域光谱图仪探讨的技术设备（THz-TDS）来解决办法。在THz-TDS中，这个光电磁造成的发生器列在这个反射器设备上造成一列单时间段间隔的THz电磁造成的发生器，而另这个光电磁造成的发生器列则被延时，并在这个吸收器设备上等效时间段采集THz场[19]。从前二十年中，光导式wifi天线（PCAs）的进况使我们作为主屏幕控制系统的决定，转化成学习效率更是高达3.4％的效率[20]，在控制好量的光电磁造成的发生器力量下为数百人皮焦耳。抛开源于PCA的检测外，再生利用非曲线尖晶石和≫nJ级光电磁造成的发生器力量造成THz也因为了诸多的留意[21,22]。

  很多PCA机系统选取重叠率约为100 MHz的缴光与机械厂日期卡顿级联以体现THz波形参数的等效日期采集系统，但这会在高速度和阅读超超面积图中存在加重的取舍。一样内型的缴光还就会在ETS（等效日期采集系统）体现THz-TDS，但仅独特新科技应用软件都要某些的10ns的长日期卡顿超超面积图（列如测定兼有长卡死日期或压差大下原子核有毒有毒气体的阴茎疱疹汲取线的总体目标）10ns。针对很多新科技应用软件，较短的超超面积图（<1 ns）和某些的光谱图分析辨别率（>1 GHz）已满足，列如在学习环境压为下体现有毒有毒气体光谱图分析学，或检则聚酰亚胺膜层机的薄厚的肺部结节影转变 [23]。将阅读超超面积图把控在较短的超超面积图内还就会预防在日期窗子结速时冒出死日期，这改善了信噪比，鉴于有效率数字网络信号将占领更重的测定窗子。想要完成这位相关问题，电子无线厂把控的光采集系统（ECOPS）[24]和一些新科技[25,26]早就被制作到，在在超过重叠率的倒数的有限的超超面积图内电子无线厂把控脉宽中的日期卡顿。另一类种可能会更简略的的办法是选取高重叠率独立作业双梳缴光器。千兆赫兹的重叠率还就会在全日期卡顿超超面积图内体现≪100 fs的辨别率阅读，并体现高（多千赫兹）版本更新传输速率。在THz-TDS中，融合PCA选取这款缴光器也是改善数字网络信号抗拉强度的有前途的路线，鉴于选取更好的平均水平输出功率’还就会并且提高在设施设备的脉宽动能直接损伤域值以下的。选取1 GHz [27]和10 GHz [28]的钛晶石缴光器观测器脉宽-观测器谱也早就体现了理论研究，所以钛晶石新科技的高费用障碍了更普遍的选取。

近这几年来来，致使高从复率钇和铒基平率梳的重大突破，使用的千兆赫智能机械展开双梳光谱图学和THz-TDS的操作引致了很多人的新留意[29-34]。兼有低耗损率、低非波形、低散射腔的肖特基二极管泵浦固态物体智能机械器极其符合存在千兆赫梳[35,36]，我们比经典的钛红宝石体统非常十分简单得多，还提供了越来越高的低频泵浦抗压强度减弱。与电信光纤智能机械器不同之处，我们也大力支持更低的背景噪声[31]、越来越高的最大功率，以及展现出更非常十分简单的从复平率图片缩放。

该文说到了在双频梳软件的事实启动中，软件更繁复度是其他个至关重要的决定各种因素。傳統软件由1对固定的飞秒机光器器组合，更繁复度很高，须要这几个评议环。一 种领先的操作形式是操作单腔双光梳机光器器，各举经过让5个频梳许昌相同某个机光器腔体，在任意运营形态下构建频梳间的高相干性。这款形式现在已经在半导体芯片盘式机光器器[37]、任意服务器正向圆形机光器器[38]和正向模锁金属机光器器[39]等这问题拥有了认定书。近日，我巧用双反射多路多路复用技术[40-42]或服务器多路复用技术[43,44]多媒体演示了组任意运营固定单腔室软件，操作任何常有电子光学元器件封装，兼具比较低的的较为时序嗓声选用耐磨性。 [43]中通知单的软件就能够构建子频次较为时序发抖（[20 Hz，100 kHz]集分范围内），得以达到了ASOPS软件在泵浦-观测预估这问题操作5个固定机光器器的选用耐磨性。除外，低耗率、低非线性网络和低反射率腔体的稳压管泵浦物质机光器器比较适用导致千兆赫的梳光谱图。它们的比傳統的钛晶石软件更简洁，同样还能好地抑制性低频泵浦力度的浮动，大力支持更低嗓声、挺高工作功率，还有就是与金属机光器器相对来说多次重复率初始化而非简洁。

1. GHz双梳激光器

双梳缴光线器的分布图甲1(a)如图是。曲线共焦缴光线腔与单支双射线镜（179°顶角）前景多路复用技木，产生在有源元器件封装（增加收益晶状体和SESAM）上的转移黑斑，导致减低串扰。要注意了事项，预期的腔多路复用技木是为着轴对称性而在向下方往右控制的，但为着简洁考虑，在图1(a)中以水平面放向显示信息。在高射线（HR）镀层双射线镜上，光线距离为1.6毫米（mm），完成双射线镜的跨页移动应该维持上下调整反复重复率差在[-175，175] kHz区域内。双梳缴光线腔的技木细节描写在最简单的方法部份中陈述。

 

图1：提醒图：（a）鉴于办公三维空间多路复用技术的双反射镜共焦腔固定SESAM模固定GHz双梳激光束器，（b）凭借非偏振分束器立米体的三个梳的相干重合解锁的抵触（c）广泛用于THz日期域光谱分享仪学的设备，这里面适用高效率人身自由办公三维空间微电子导wifi天线来THz制造和测试（d）在乙炔（C2H2）气味室内吊顶来的双梳光谱分享仪学分享。

1.1. 激光输出表现

2个光梳彰显出互相自发动和添富蓝筹的锁模运营，其总值输出电压马力区间为每家头梳80毫瓦至110毫瓦，受也可以泵浦马力受限制。2个光梳含有近乎多次的光学薄膜玻璃性。马力的身材曲线是线形的，离子束在比较高马力操控点时到达了23%的光学薄膜玻璃还原成的效率(参加图2(a)，随着期限推移腔内马力的多，激光脉宽坚持期限缩减的趋向适用孤子构成的期望逆比列规律公式（参加图2(a)）。在比较高马力操控点，激光脉宽的坚持期限为77 fs，进行两次谐波自各种相关估测能够（参加图2(d)），在光谱分析上的半高全宽为16 nm（参加图2(b)），心中可见光波长各为1058 nm（comb 1）和1057 nm（comb 2）。各位关注到2个梳的无杂波频射（RF）频谱，在个多次率约为1.1796 GHz的频点上（图2(c)）。多次率差这儿华祥苑茗茶小编被

设置为Δf_rep = 21.7 kHz。

  图2：双梳电单智能激光器传输性状的研究方法，这两个梳另外使用：(a) 分別传输工作效率和电单智能定期用时随泵浦直流电压的變化。详实的锁模诊断仪后果提示 在(b)-(d)，在之后的的检测方法。(b) 光谱分析。(c) 在去重复声音频率差为21.7 kHz时，每家梳的微波射频频谱。(d) 顺利采用首次谐波自相应的检测方法的电单智能定期用时。电单智能定期用时τFWHM是顺利采用反卷积换取的，有效市场理论为sech2电单智能形态（虚线表示于sech2拟合曲线）。

1.2.  双光梳激光器的噪声表现

我对缴光的相比承载力的噪音（RIN）和随机会抖开展了定性浅析。有关于这个測量的完整信息在填充的材料中得出。首选，我浅析了每一家分次梳的RIN。在随意执行现状下，两光梳的RMS承载力的噪音均为<0.01%，如同3（a，c）一样。这些，RMS承载力的噪音办法信用卡会员积分兑换相比承载力的噪音（RIN）的效率谱导热系数（PSD）（信用卡会员积分兑换比率[10 Hz，10 MHz]）中有的。可以通过意见反馈管路对泵浦效率开展自主平衡，可以有更低的RIN。在泵浦平衡现状下（变现细节处见具体方法），我在达到了100 kHz的频点比率内有了15 dB的RIN仰制，因而使信用卡会员积分兑换RMS承载力的噪音（图3（a,c））减轻了了倍，贴近我近日上报的多模泵浦80 MHz缴光器[43]的3.1 x 10-5[1 Hz, 1 MHz]的超高值。怎样的RIN水准有助于于泵浦遥测设计，举列皮秒超音波和耗时域热反射面浅析[45]。

图3(b,d)分享了每个频梳的相位背景嗓声。在2 kHz到100 kHz的工作几率区域内，时序运动公率谱密度计算公式（PSD）相相匹配的能保持保持稳定地随工作几率下跌。当应运泵浦回馈时，该频段背景嗓声匀称仰制约10 dB，这表面该频段的背景嗓声相匹配的于泵浦的RIN。在泵浦RIN保持稳定和只有使用问题下，集分时运动差别为2.4 fs和6.4 fs（集分区域[2 kHz，1 MHz]）。在最低2 kHz的较低工作几率下，运动不是由RIN为核心，是由设备背景嗓声源促使的，这贴合你们的非整合电子光学板构建的腔体预期目标。

任何双梳源的相干平均应用中至关重要的一项参数是两个梳之间Δf_rep的相对时间或相位噪声。在图3(b,d)中标有“不相关"的曲线中显示了此量，该量是通过[46]中提出的方法确定的。这个量的重要性在于：(i) 它通过f_rep/Δf_rep的比率决定了在等效时间采样应用中的时序轴稳定性，(ii) 是相干双梳光谱中涉及射频梳线路中噪声的主要贡献因素，以及 (iii) 揭示了共腔结构抑制噪声的程度。我们的无相关噪声的测量结果表明，机械噪声源（在频率＜2 kHz，单个f_rep测量中(zhong)可见）被强烈(lie)抑(yi)制。在自(zi)由运行配置（无泵(beng)浦反馈）中(zhong)，高频噪(zao)(zao)声(sheng)也(ye)被抑(yi)制，导(dao)致全(quan)频段高达约20 dB的(de)公(gong)共噪(zao)(zao)声(sheng)抑(yi)制（达到测量的(de)噪(zao)(zao)声(sheng)基底(di)），除(chu)了系统中(zhong)一(yi)个大约在450 Hz左右的(de)反相关(guan)机械谐振。> 2 kHz分量的(de)抑(yi)制是因为两个梳共享泵(beng)浦激光(guang)。

愉快的是，一直以来调查问卷高促使了独立梳齿的晃动，但泵浦调查问卷并没看起来转变不各种相关联内容噪音分贝。就积分兑换区间[2 kHz，1 MHz]，双梳缴光器器的五种运作模型都产生低于1 fs的不各种相关联内容时序晃动。泵浦RIN稳定性高失败的影响不各种相关联内容噪音分贝的概率表达是会存在非对称轴噪音分贝贡献率，如产于泵浦的非佳偏振消光比。一直以来是这样，中有和不中有泵浦调查问卷的噪音分贝平均水平就本段第2和第4节中探讨一下的用途演试都充裕低。于是，方便简洁明了相对而言，他们前边续测量方法里将缴光器器配置为轻松自由执行模型。

 

图3：（a）人权启用的双梳脉冲离子束器在泵浦标准固定和非固定问题下的较为标准噪音（RIN）特点（详细补用料），同样RIN的RMS信用卡积分系统兑换值（c）。俩个簪子同样以脉冲离子束器的最大的转换瓦数约为110 mW/簪子的瓦数启用。（b）对应的时序跳动（TJ）特点：一侧瓦数谱容重（PSD）和信用卡积分系统兑换时序跳动量（d）由学习文章[46]校正俩个单单光梳和不重要性噪音的一侧瓦数谱容重（PSD）和信用卡积分系统兑换时序跳动量（d），校正形式见学习文章[46]。

2. 红外乙炔时间域光谱

基本概念其特低噪声源稳定性，人身自由正常运行的双频皮秒二氧化碳激光器器也可以真接适用双频皮秒二氧化碳激光器光谱图仪（DCS）。其实，可能时序和另一跌涨的引响，两个人皮秒二氧化碳激光器梳相互间的混频拍在约束多边形上变成时时未真接实施相干的平均，必须要食用相位调整子程序。这个相位调整的可能性也可以确认跟踪目标约束图的载波包络相位

进行评估[44]。我们选用重复频率相对较高的值Δf_rep

来(lai)有(you)效降低低频(pin)（<2kHz）技术噪声源的影响。干(gan)涉图(tu)是通过将两个共(gong)极(ji)化梳齿交叉在一个非偏(pian)振分束器(qi)立方体(ti)上获得(de)的，如图(tu)1(b)所(suo)示(shi)。图(tu)4(a)展示(shi)了(le)一个典型的示(shi)例，展示(shi)了(le)干(gan)涉图(tu)相位的二阶有(you)限差分

的时段演替。是因为波动性迅速被判定在区间内，因而会在时段上确定正确地开展相位

[44]。在补充材料中，我们更详细地描述了在使用不同的Δf_rep值时对所呈现的激光进行相位校正的可行性。

关键在于根本该光线不适主要用于相似 DCS 的相位过敏采用，他们表现了乙炔在 1040 nm附近商场的屋顶风机具有转动振动幅度大带的光谱仪。该布置如图已知1(d)提示：这其中一种工作输出光梳经由一种填有乙炔（1 bar，室内温度.）的 20 多厘米长符合乙炔气池。将该光与随后个光梳在倾角的 YAG 机会上用约 70° 的入射方向下实施 S 偏振的合在一起，组和后的串口所有单一的光梳初始值效果约为 40%，直接尽量避免在测量相对路径中发现不管什么谐振腔反应或激光脉冲重新。位于组和串口的光被衰减并实施光钎解耦，随后在快光电技术子电子元器件大家庭中的一员-场效应管（Thorlabs，DET08CFC）上测量两只光梳的拍频手机信号，该光电技术子电子元器件大家庭中的一员-场效应管地处其波形回复板块。

为了以组合线分辨率提取气体靶的光谱信息，我们采用[44]的方法：将干涉图周期进行相位校正，通过用组合因子Δf_rep/f_rep缩放时间轴并相加将其转移到光学域。将这个相干平均信号的傅里叶变换与频移相结合，可以在光学频率域内获得组合线分辨率的光谱信息。双梳激光器的重复频率f_rep确定了单个光(guang)(guang)学组合线之间的(de)(de)(de)(de)(de)间距。图4(b)显示了乙炔(gui)气体池在0.8秒积(ji)分时间测(ce)(ce)量(liang)下的(de)(de)(de)(de)(de)透射光(guang)(guang)谱(pu)(pu)，并与HITRAN数据[47]的(de)(de)(de)(de)(de)预测(ce)(ce)进行了比较(jiao)。测(ce)(ce)量(liang)和计(ji)算出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)谱(pu)(pu)在整个乙炔(gui)吸(xi)收(shou)在1040 nm附(fu)近(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)（转(zhuan)动-振动）分支处都有很好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)一致性。请注意，为了获得(de)更好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)信噪比，可(ke)以将(jiang)激光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)谱(pu)(pu)滤波至感兴趣的(de)(de)(de)(de)(de)区域，并将(jiang)相应(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)更高功率的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)在相关的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)学频率上发送到光(guang)(guang)电二(er)极管上。在这里，我(wo)们为了简(jian)单起见(jian)使用了激光(guang)(guang)器输出(chu)提供的(de)(de)(de)(de)(de)全光(guang)(guang)谱(pu)(pu)。

图4：（a）以重复频率差Δfrep采样的干涉图相位的二阶有限制差分的(de)(de)事(shi)(shi)件每(mei)隔(ge)演替(ti)，并变(bian)小事(shi)(shi)件每(mei)隔(ge)轴。变(bian)小版本号中的(de)(de)点写出一个约(yue)(yue)束图(tu)(tu)(tu)。（b）在积分换事(shi)(shi)件每(mei)隔(ge)为(wei)(wei)0.8秒的(de)(de)任意程序运行GHz单腔(qiang)双频脉冲离子束器(qi)勤(qin)奋(fen)努力行的(de)(de)乙炔(gui)双腔(qiang)光(guang)谱图(tu)(tu)(tu)仪(yi)图(tu)(tu)(tu)测(ce)试(shi)（DCS）。请要留意，基(ji)乙炔(gui)的(de)(de)吸(xi)取表现(xian)形式(shi)仅(jin)与脉冲离子束器(qi)的(de)(de)光(guang)电器(qi)件光(guang)谱图(tu)(tu)(tu)仪(yi)图(tu)(tu)(tu)远翼相同，主(zhu)吸(xi)光(guang)度为(wei)(wei)1057 nm。需(xu)紧紧围绕(rao)1041 nm的(de)(de)吸(xi)取线(xian)的(de)(de)变(bian)小提示 了DCS测(ce)试(shi)的(de)(de)光(guang)谱图(tu)(tu)(tu)仪(yi)图(tu)(tu)(tu)辨认率，但其中一个点对照于平率每(mei)隔(ge)为(wei)(wei)frep= 1.179 GHz或(huo)约(yue)(yue)4.3 pm的(de)(de)单体光(guang)学仪(yi)器(qi)腔(qiang)线(xian)。

3.ETS选用中的日子燥(zao)音与自认知(zhi)监测

在等效耗时段隔取样系统测定中，常常会在安全适用晕人表现以不要在较长耗时段隔尺幅上沉淀时序运动。zui小化该类时序运动无比重要的，是因为它会在平均的的过程 中看不清楚耗时段隔轴，但是降底表现比强度和频谱分辩率。徘徊里，当小编在安全适用双腔抵触图（IGM）来连续式追综和改掉人身自由开机运行激光脉冲发生器光器的时序漂移。如上指出，IGM是经过两根激光脉冲发生器光腔互相的拍频造成的（见图1（b））。夜深人静时两根激光脉冲发生器光腔的激光脉冲发生器在耗时段隔上偏移时，还是会出显IGM峰。为着设定这样的峰的定时任务，当小编在安全适用希尔伯特改变的频率导入IGM包络，然后呢经过去二阶矩算起来算起耗时段隔峰位子。所得税率到的IGM峰耗时段隔行在等效耗时段隔取样系统测定的经验下讲解为推迟为零。经过徘徊些峰互相线性网络插值，当小编行在测定当天的全部的耗时段隔获利两根激光脉冲发生器列互相的光推迟。

进行后期IGM峰两者之间的时光下跌（对照于时段抽动），也是需要分折所获取的光推迟轴的精确性性。其实也是需要进行IGM峰获取此抽动（这也是各位用作自适宜监测的THz-TDS预估本质的技巧），但进行[46]的技巧获取PN-PSD的相位的噪音马力谱溶解度也是需要获取更高光于皮秒激光器时光性能的短信，如图是3(b)图甲中。

通过 PN-PSD 的加权积分是得到周期抖动的一般方法。对于一个由相位 Φ(t) 描述的信号和对应的单侧相位噪声功率谱密度 ，周期(qi)抖动可(ke)以表示(shi)为 [48]中(zhong)给出公式：

其中是采样频率(lv) Δf 相(xiang)关(guan)的加(jia)权因子，fmin 和 fmax 是 PN-PSD 中偏移频率(lv) f 的积(ji)分限。

在ETS的背景下，相位Φ(t)通过与时变重复频率差联系在一起，并且标称周期由给出，其中表(biao)示(shi)平均(jun)重(zhong)复频(pin)(pin)(pin)率差(cha)。然(ran)而，在(zai)这(zhei)种情况下，周(zhou)期(qi)抖(dou)(dou)动可能会(hui)(hui)具有(you)误导性，因为(wei)它(ta)受到(dao)缓(huan)慢漂(piao)移(yi)(yi)的(de)影响(xiang)，即(ji)使自适应采样(yang)也会(hui)(hui)纠正这(zhei)些漂(piao)移(yi)(yi)。为(wei)解决这(zhei)个问(wen)题，我们(men)确定(ding)自适应采样(yang)无(wu)法纠正的(de)周(zhou)期(qi)抖(dou)(dou)动部分。由于(yu)(yu)混叠(die)效应，高(gao)于(yu)(yu)Δfrep的(de)高(gao)频(pin)(pin)(pin)噪声部分被部分投影到(dao)低于(yu)(yu)Δfrep的(de)频(pin)(pin)(pin)率上，这(zhei)是TJ-PSD在(zai)这(zhei)些频(pin)(pin)(pin)率上仍存在(zai)有(you)限(xian)贡献(xian)的(de)原因。

与其为每个重复频率差Δfrep设置执行实验，我们可以根据参考文献[44,46]直接从击拍测量获得的相位Φ(t)中提取信息。为了模拟自适应采样步骤，我们计算了校正相位

其中是在网格点之间的连续相位Φ的线性插值。在图5(a)中，显示了不相关的时间抖动功率谱密度以及模拟重复频率差为1 kHz、5 kHz和22 kHz时对应的自适应采样校正的功率谱密度。对于不同的采样频率应用周期抖动形式化方法会得到图5(b)呈(cheng)现的曲线。对于(yu)(yu)自(zi)(zi)由运行的双梳激光器，我们(men)发现在(zai)重复(fu)(fu)频率失(shi)(shi)谐Δfrep>18 kHz时(shi)，经过自(zi)(zi)适应(ying)采样(yang)后(hou)光学(xue)(xue)延迟轴(zhou)的RMS时(shi)间(jian)误(wu)差低于(yu)(yu)1 fs，在(zai)重复(fu)(fu)频率失(shi)(shi)谐Δfrep>1 kHz时(shi)低于(yu)(yu)10 fs。需要注意的是(shi)，在(zai)1 kHz以下的技术(shu)噪声可(ke)以在(zai)机械(xie)优化的系统中(zhong)(zhong)得到(dao)缓解，因为(wei)当前的设置是(shi)在(zai)一个光学(xue)(xue)面(mian)(mian)包板上使用标(biao)准的反射镜支(zhi)架和5厘米高的支(zhi)撑柱(zhu)搭建(jian)的。在(zai)下面(mian)(mian)讨论的THz-TDS应(ying)用演示中(zhong)(zhong)，我们(men)以两(liang)种(zhong)配置运行双梳激光器：在(zai)Δfrep= 22 kHz时(shi)，这些技术(shu)噪声源可(ke)以忽(hu)略不计(ji)，而在(zai)Δfrep = 1 kHz时(shi)，自(zi)(zi)适应(ying)采样(yang)周期抖动值10 fs仍然比预期的zui快时(shi)间(jian)特征>200 fs（考虑到(dao)zui大(da)THz频率为(wei)5 THz）要小得多(duo)。

图5：(a)不(bu)相关(guan)自(zi)由(you)运行(xing)(xing)双梳的时间(jian)抖(dou)动功率谱密度(du)（TJ-PSD）在不(bu)同(tong)(tong)自(zi)适(shi)应(ying)采样(yang)(yang)(yang)条件下的情(qing)况。显示了三种(zhong)不(bu)同(tong)(tong)的自(zi)适(shi)应(ying)采样(yang)(yang)(yang)情(qing)况（对应(ying)于(yu)Δfrep值为1 kHz、5 kHz和22 kHz）。 (b)在不(bu)同(tong)(tong)采样(yang)(yang)(yang)频率（即重(zhong)复频率差Δfrep的设置）下自(zi)适(shi)应(ying)采样(yang)(yang)(yang)后光(guang)(guang)学延迟轴的周期(qi)抖(dou)动，用于(yu)自(zi)由(you)运行(xing)(xing)双梳激光(guang)(guang)器。

4. 太赫兹时域光(guang)谱(pu)分析学

在太赫兹试验中，自己将多个梳的光进行引导作用到多个优质环境光电科技导无线上（图1(c)）。在发射成功器电子元器件的有源区域中内，每激光机器智能会引起一些产品局部正电势云，该正电势云在多个金属电极相互的50毫米摩擦中受到了偏置电场强度（40 kV/cm）的加快速度，关键在于引起智能太赫兹光辐射。所食用的掺铁InGaAs素材手机平台的超快采集时光会使太赫兹智能的的频率的范围高达模型>6 THz [49]。

在THz检测中，咱们将多个梳的光源直接性阳光照射到多个随心所欲空间光学导wifi天线上（图1(c)）。在射出器元件的工作行政区域内，每一家离子束电激光脉冲信号会转换成一两个产品局部电荷量云，可以通过偏置磁场（40 kV/cm）在两金属电极范围内的50 µm气隙里添加速并造成电激光脉冲信号THz放射性物质。铁夹杂着InGaAs材质软件平台的超快俘虏时光促使造成拥有独角兽高达>6 THz频段网站内容的短THz电激光脉冲信号变为概率[49]。

存在的THz光辐射利用一只硅球透镜（单独进行安装在光电材料材料导定向同轴电缆上）和金属材料背离轴抛物面镜进行集聚相结合新集聚到发送器元器上。在发送器元器中，然后个梳的光智能当做门使用光电材料材料子采样系统THz波。最能体现体地说，各个光智能在10 µm的定向同轴电缆缝隙中转化是一个正电荷云，被THz波的交变电场减速，于是在nA-µA依据内出现小电压，被转交输出阻抗放小并检验在示波器上。

为了(le)(le)确(que)(que)保THz光(guang)(guang)(guang)电(dian)导天线和(he)(he)(he)激光(guang)(guang)(guang)振荡(dang)器之间(jian)(jian)没有光(guang)(guang)(guang)学反馈(kui)，两个(ge)(ge)自(zi)(zi)由(you)空间(jian)(jian)光(guang)(guang)(guang)路(lu)(lu)都包括法拉第(di)隔离器（EOT，PAVOS +）。发射和(he)(he)(he)接收(shou)臂中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)功(gong)率由(you)一对(dui)半(ban)波片和(he)(he)(he)偏振分束(shu)(shu)器控制(zhi)。光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)在发射器上(shang)(shang)被聚焦到亚50 µm的(de)(de)(de)(de)斑点(dian)（1/e2直径(jing)(jing)），用f=50 mm的(de)(de)(de)(de)非球面透(tou)(tou)(tou)镜，在接收(shou)器上(shang)(shang)聚焦到亚10 µm的(de)(de)(de)(de)斑点(dian)，用f=20 mm的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)(tou)镜。由(you)于透(tou)(tou)(tou)明光(guang)(guang)(guang)学元件和(he)(he)(he)隔离器晶(jing)体的(de)(de)(de)(de)正(zheng)色(se)散，加上(shang)(shang)由(you)啁啾镜提供的(de)(de)(de)(de)负色(se)散（总(zong)计(ji)约(yue)为-4000 fs^2），以(yi)确(que)(que)保在光(guang)(guang)(guang)电(dian)导器件上(shang)(shang)压缩(suo)77 fs脉冲。为了(le)(le)进(jin)行(xing)平(ping)(ping)均处(chu)(chu)理，我(wo)(wo)们(men)使(shi)用IGM信号(hao)(hao)（在第(di)3节(jie)中(zhong)(zhong)描述）实现(xian)THz时间(jian)(jian)迹线的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)适应(ying)采样，并使(shi)用光(guang)(guang)(guang)学延迟轴(zhou)的(de)(de)(de)(de)线性插(cha)值(zhi)。2秒积(ji)分或约(yue)44000次平(ping)(ping)均的(de)(de)(de)(de)结(jie)果如图6所示(shi)。主要的(de)(de)(de)(de)THz峰在零光(guang)(guang)(guang)学延迟处(chu)(chu)重复(fu)出现(xian)，其重复(fu)频率为1/Δfrep≈850 ps（标志着扫描窗口(kou)的(de)(de)(de)(de)末端），然后是由(you)自(zi)(zi)由(you)空间(jian)(jian)THz光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)路(lu)(lu)径(jing)(jing)中(zhong)(zhong)水蒸气自(zi)(zi)由(you)感应(ying)衰(shuai)减(jian)引起的(de)(de)(de)(de)振荡(dang)，其长(zhang)度约(yue)为30 cm。通过(guo)(guo)傅里叶(ye)变(bian)换得到的(de)(de)(de)(de)频谱(pu)域(yu)中(zhong)(zhong)，吸收(shou)特征更加清晰可见，使(shi)用500 ps的(de)(de)(de)(de)缩(suo)窄(zhai)窗口(kou)进(jin)行(xing)调制(zhi)。我(wo)(wo)们(men)使(shi)用这个(ge)(ge)缩(suo)窄(zhai)窗口(kou)来抑制(zhi)关于光(guang)(guang)(guang)学延迟为600 ps的(de)(de)(de)(de)THz时间(jian)(jian)迹线上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)特征，这个(ge)(ge)特征在第(di)4.2节(jie)中(zhong)(zhong)进(jin)行(xing)了(le)(le)更详(xiang)细的(de)(de)(de)(de)讨(tao)论。减(jian)少的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)学延迟导致THz频谱(pu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)频谱(pu)分辨(bian)率为2 GHz。在这些条(tiao)件下，我(wo)(wo)们(men)在THz功(gong)率谱(pu)密度中(zhong)(zhong)发现(xian)35 dB的(de)(de)(de)(de)峰动(dong)态范围，可以(yi)解决高(gao)达3 THz的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)学频率吸收(shou)特征（图6(c)）。噪声水平(ping)(ping)是通过(guo)(guo)对(dui)仅将(jiang)接收(shou)器装置照明而不产生THz辐射的(de)(de)(de)(de)单独时间(jian)(jian)迹线进(jin)行(xing)确(que)(que)定的(de)(de)(de)(de)。背景迹线的(de)(de)(de)(de)处(chu)(chu)理与(yu)信号(hao)(hao)迹线的(de)(de)(de)(de)处(chu)(chu)理相(xiang)同，但(dan)在频率域(yu)中(zhong)(zhong)进(jin)行(xing)zui终的(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)滑处(chu)(chu)理，采用移动(dong)平(ping)(ping)均方法。

图6：(a) THz信号时(shi)间(jian)(jian)迹线(xian)(xian)的(de)(de)前(qian)50 ps的(de)(de)放(fang)大图(b)，得(de)自(zi)(zi)对双脉(mai)冲激光的(de)(de)重复(fu)频(pin)率(lv)(lv)差为(wei)(wei)~22 kHz的(de)(de)全光学延迟(chi)范围(wei)1/Δfrep = 850 ps的(de)(de)2秒积分时(shi)间(jian)(jian)或约44k次平(ping)均(jun)值。发(fa)射(she)器(qi)施(shi)加(jia)(jia)的(de)(de)偏压为(wei)(wei)200 V，到达发(fa)射(she)机和(he)(he)接(jie)收机的(de)(de)平(ping)均(jun)光功率(lv)(lv)分别为(wei)(wei)80 mW和(he)(he)30 mW。注(zhu)意，应用了数(shu)字带通滤波器(qi)，将信号限制在(zai)THz频(pin)率(lv)(lv)范围(wei)内(nei)[50 GHz，5 THz]。前(qian)50 ps延迟(chi)范围(wei)表明自(zi)(zi)由(you)空(kong)(kong)(kong)间(jian)(jian)THz光束路径中的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)收导致了明显的(de)(de)自(zi)(zi)由(you)感应衰减。(c)由(you)(b)通过(guo)(guo)傅里叶变(bian)换和(he)(he)500 ps调制窗口(kou)得(de)到的(de)(de)THz信号功率(lv)(lv)谱密度(du)，得(de)到2 GHz的(de)(de)频(pin)谱分辨率(lv)(lv)和(he)(he)35 dB的(de)(de)动态范围(wei)。(d)通过(guo)(guo)改善放(fang)大器(qi)噪声，以更低(di)的(de)(de)更新(xin)速(su)率(lv)(lv)Δfrep = 1 kHz，在(zai)2秒积分时(shi)间(jian)(jian)内(nei)获得(de)了动态范围(wei)增加(jia)(jia)到55 dB的(de)(de)THz谱。在(zai)两种情况下，平(ping)滑背景是从(cong)相应的(de)(de)分离时(shi)间(jian)(jian)迹线(xian)(xian)中获得(de)的(de)(de)，在(zai)这些时(shi)间(jian)(jian)迹线(xian)(xian)中，自(zi)(zi)由(you)空(kong)(kong)(kong)间(jian)(jian)THz光束路径被阻断。明显的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)收特(te)征(zheng)来自(zi)(zi)空(kong)(kong)(kong)气路径中水的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)收。请注(zhu)意，由(you)于两次测量的(de)(de)不(bu)同湿度(du)条(tiao)件(jian)（(c)为(wei)(wei)晚夏，(d)为(wei)(wei)初冬），吸(xi)(xi)(xi)收强度(du)发(fa)生了变(bian)化。

在这种高更新速率（Δfrep ≈22 kHz）下获得的THz频谱动态范围很大程度上受到转阻放大器的噪声系数的限制。使用高重复率差操作激光需要足够的射频（RF）检测带宽来读取接收器设备的输出。光学THz频率根据等效(xiao)时间缩放(fang)因子(zi)Δfrep/frep映射到RF频率范围内。

为(wei)(wei)了(le)(le)(le)探测(ce)(ce)高达5 THz的(de)(de)(de)(de)THz频(pin)(pin)率(lv)，需(xu)要93 MHz的(de)(de)(de)(de)射(she)(she)频(pin)(pin)带(dai)宽(kuan)。用(yong)(yong)高增益带(dai)宽(kuan)低(di)噪声的(de)(de)(de)(de)放大(da)器(qi)放大(da)弱(ruo)信(xin)(xin)号(hao)(hao)是(shi)(shi)有挑战性的(de)(de)(de)(de)。在(zai)(zai)我(wo)(wo)们的(de)(de)(de)(de)检测(ce)(ce)方案中(zhong)，我(wo)(wo)们使(shi)用(yong)(yong)一(yi)个3 dB带(dai)宽(kuan)为(wei)(wei)200 MHz，传输增益为(wei)(wei)104 V/A的(de)(de)(de)(de)转移阻(zu)抗放大(da)器(qi)（Femto HCA-S），然后是(shi)(shi)一(yi)个带(dai)宽(kuan)宽(kuan)的(de)(de)(de)(de)低(di)噪声电压放大(da)器(qi)（Femto DUPVA-1-70），其电压增益为(wei)(wei)30 dB。zui后，在(zai)(zai)数字化(hua)之前，我(wo)(wo)们使(shi)用(yong)(yong)一(yi)个200 MHz的(de)(de)(de)(de)抗混(hun)叠滤波器(qi)（Minicircuits BLP-200+）和(he)示(shi)波器(qi)（Lecroy WavePro 254HD）。关于这些条件下(xia)获得的(de)(de)(de)(de)动(dong)态(tai)(tai)范围的(de)(de)(de)(de)详细讨论(lun)在(zai)(zai)第(di)4.1节中(zhong)提(ti)供(gong)。为(wei)(wei)了(le)(le)(le)证明放大(da)器(qi)对(dui)动(dong)态(tai)(tai)范围的(de)(de)(de)(de)限制，我(wo)(wo)们进行了(le)(le)(le)额外的(de)(de)(de)(de)测(ce)(ce)量(liang)，更新速率(lv)为(wei)(wei)1 kHz，因此对(dui)射(she)(she)频(pin)(pin)检测(ce)(ce)带(dai)宽(kuan)的(de)(de)(de)(de)要求放松到(dao)约4.2 MHz（对(dui)于高达5 THz的(de)(de)(de)(de)THz频(pin)(pin)率(lv)）。同时(shi)(shi)，自(zi)由运行的(de)(de)(de)(de)双(shuang)频(pin)(pin)激光器(qi)的(de)(de)(de)(de)低(di)噪声性能和(he)自(zi)适应采(cai)样步骤导致周期抖动(dong)小于10 fs（第(di)3节）。为(wei)(wei)了(le)(le)(le)确(que)保频(pin)(pin)率(lv)<5 THz的(de)(de)(de)(de)光谱信(xin)(xin)息不会在(zai)(zai)时(shi)(shi)间(jian)轨迹的(de)(de)(de)(de)后续平均步骤中(zhong)被(bei)清除，我(wo)(wo)们使(shi)用(yong)(yong)DHPCA-100放大(da)器(qi)（FEMTO）替换了(le)(le)(le)HCA-S放大(da)器(qi)（传输阻(zu)抗增益105 V/A，输入等(deng)效噪声电流480 fA/√Hz，射(she)(she)频(pin)(pin)带(dai)宽(kuan)3.5 MHz），结果(guo)使(shi)得THz信(xin)(xin)号(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)PSD的(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)噪比(bi)提(ti)高了(le)(le)(le)20 dB（图6（d））。对(dui)于两种配置(zhi)（Δfrep≈22 kHz和(he)Δfrep≈1 kHz），THz谱都显(xian)示(shi)出相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)尖锐吸收(shou)(shou)峰，可以被(bei)识(shi)别为(wei)(wei)水吸收(shou)(shou)。图7显(xian)示(shi)了(le)(le)(le)这些吸收(shou)(shou)峰在(zai)(zai)Δfrep=1 kHz的(de)(de)(de)(de)情(qing)况下(xia)与(yu)HITRAN预测(ce)(ce)[47]的(de)(de)(de)(de)比(bi)较。测(ce)(ce)量(liang)位(wei)置(zhi)和(he)吸收(shou)(shou)峰的(de)(de)(de)(de)相(xiang)对(dui)强度与(yu)HITRAN预测(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)非常好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)致性表(biao)明，在(zai)(zai)我(wo)(wo)们的(de)(de)(de)(de)自(zi)由运行双(shuang)梳THz测(ce)(ce)量(liang)中(zhong)，光延迟(chi)轴经过了(le)(le)(le)良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)校(xiao)准和(he)线性化(hua)。

图7：（a）比较通(tong)过(guo)THz-TDS测(ce)量的(de)(de)(de)(de)约(yue)30厘米自由空(kong)间(jian)路径(jing)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)特征和HITRAN预(yu)测(ce)的(de)(de)(de)(de)水（H2O）蒸汽浓(nong)度为1.1％的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)谱(pu)。 THz-TDS吸(xi)(xi)收(shou)谱(pu)是通(tong)过(guo)减去THz频(pin)(pin)谱(pu)包络(luo)（详见附录(lu)）从透射谱(pu)（图6（d））中(zhong)获得(de)的(de)(de)(de)(de)。吸(xi)(xi)收(shou)峰(feng)的(de)(de)(de)(de)位置非常(chang)吻合(he)。对(dui)于高频(pin)(pin)率，当预(yu)测(ce)的(de)(de)(de)(de)峰(feng)吸(xi)(xi)收(shou)强度超出(chu)THz-TDS测(ce)量的(de)(de)(de)(de)动态范围时，吸(xi)(xi)收(shou)强度会有所偏差。（b）缩放(fang)到1 THz和1.3 THz之间(jian)的(de)(de)(de)(de)区域，以说明THz-TDS测(ce)量的(de)(de)(de)(de)约(yue)1.2 GHz的(de)(de)(de)(de)光谱(pu)分(fen)辨率可以很好(hao)地采样每个(ge)吸(xi)(xi)收(shou)峰(feng)。 THz-TDS测(ce)量是在重复频(pin)(pin)率差异(yi) Δfrep= 1 kHz下进行的(de)(de)(de)(de)，总积分(fen)时间(jian)为2 s。

4.1.讨论稿THz-TDS衡(heng)量中的(de)动态数(shu)据的(de)范围(wei)

在考虑信号强度、光延迟范围和积分时间时，参考文献中的数值非常重要。在我们的实验中使用的设备，进行了参考测量，使用了驱动波长为1550 nm和脉冲重复频率为80 MHz的激光器。在这些测试条件下，获得的峰值THz信号电流强度为500-700 nA，光学功率为20 mW（发射器和接收器均为此值）。在这里，我们使用Yb激光技术探究这些掺铁PCA器件的运行情况。尽管配置大不相同（1050 nm波长和1.2 GHz重复频率），但我们获得了相似的THz信号电流（515-550 nA）。发射器上的平均光功率为80 mW，接收器上为30 mW，对应的脉冲能量远低于光电导器件的脉冲能量损伤阈值，这是由于激光的高GHz重复频率，与80 MHz的脉冲重复频率的测试测量相比。我们实验中所需的增加光功率，可以通过1550 nm和1050 nm驱动器之间的光子数缩放来解释。

虽然我(wo)们(men)(men)(men)的(de)(de)信(xin)号(hao)强(qiang)度与参考测(ce)(ce)量(liang)(liang)值(zhi)相(xiang)当，但(dan)我(wo)们(men)(men)(men)获(huo)得(de)了显著较(jiao)低的(de)(de)动(dong)(dong)态(tai)范围(wei)(wei)。一篇(pian)类似的(de)(de)光电发(fa)射机和接收机对(dui)的(de)(de)THz功率谱报道了105 dB的(de)(de)高动(dong)(dong)态(tai)范围(wei)(wei)，该(gai)谱通过(guo)光延迟60 ps和总积(ji)分时间(jian)60 s的(de)(de)机械延迟扫描(miao)获(huo)得(de)[50]。相(xiang)比(bi)之下(xia)，我(wo)们(men)(men)(men)在Δfrep≈ 22 kHz配置(zhi)下(xia)获(huo)得(de)了35 dB的(de)(de)动(dong)(dong)态(tai)范围(wei)(wei)，而(er)在Δfrep≈ 1 kHz配置(zhi)下(xia)获(huo)得(de)了55 dB的(de)(de)动(dong)(dong)态(tai)范围(wei)(wei)。这种差(cha)异(yi)可以(yi)部分地解(jie)释为平均(jun)值(zhi)的(de)(de)数量(liang)(liang)。我(wo)们(men)(men)(men)扫描(miao)了更长(zhang)的(de)(de)延迟范围(wei)(wei)，这降低了动(dong)(dong)态(tai)范围(wei)(wei)（DR）。为了比(bi)较(jiao)我(wo)们(men)(men)(men)的(de)(de)结果，请注(zhu)意(yi)，THz-TDS测(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)DR随着测(ce)(ce)量(liang)(liang)积(ji)分时间(jian)Tmeas和时间(jian)光延迟范围(wei)(wei)Trange缩放，对(dui)于我(wo)们(men)(men)(men)的(de)(de)平滑窗，Trange= 500 ps，因此具(ju)有(you)2秒示波器(qi)跟踪的(de)(de)有(you)效测(ce)(ce)量(liang)(liang)时间(jian)为2 s⋅500/850 = 1.18 s。因此，（Tmeas/T2range）大约(yue)要小3530倍（35.5 dB）。

部(bu)分的(de)(de)(de)(de)(de)误差可(ke)(ke)以(yi)通(tong)过(guo)测(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)电(dian)子(zi)底(di)噪来解(jie)释，这(zhei)与所(suo)使(shi)用的(de)(de)(de)(de)(de)跨阻放(fang)大(da)(da)器有关(guan)。基于机械延(yan)迟线(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)系统涉及(ji)到(dao)(dao)(dao)光延(yan)迟的(de)(de)(de)(de)(de)较慢(man)扫(sao)描，将(jiang)检测(ce)(ce)到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)射频频率限制(zhi)在(zai)几十kHz以(yi)内。在(zai)这(zhei)些条件下(xia)(xia)，低噪声跨阻放(fang)大(da)(da)器的(de)(de)(de)(de)(de)输(shu)入等效(xiao)噪声电(dian)流可(ke)(ke)以(yi)低至43 fA/√Hz，跨阻增(zeng)益为107 V/A，而在(zai)Δfrep=22 kHz的(de)(de)(de)(de)(de)测(ce)(ce)量(liang)中，相应(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)噪声电(dian)流为4900 fA/√Hz。动(dong)(dong)态范(fan)围的(de)(de)(de)(de)(de)影响可(ke)(ke)以(yi)通(tong)过(guo)噪声水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)方(fang)比例来获得(de)，对于22 kHz的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)置(zhi)(zhi)，这(zhei)对应(ying)于(4900/43)2≈40 dB。考(kao)虑到(dao)(dao)(dao)这(zhei)个电(dian)子(zi)因(yin)(yin)素和(he)时间缩(suo)放(fang)因(yin)(yin)子(zi)，我(wo)们报告的(de)(de)(de)(de)(de)35 dB的(de)(de)(de)(de)(de)动(dong)(dong)态范(fan)围在(zai)参考(kao)文献[50]中使(shi)用的(de)(de)(de)(de)(de)条件下(xia)(xia)应(ying)该(gai)理(li)论上缩(suo)放(fang)到(dao)(dao)(dao)35 dB+40 dB+35.5 dB=110.5 dB。对于Δfrep=1 kHz的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)置(zhi)(zhi)，实(shi)验采用的(de)(de)(de)(de)(de)跨阻放(fang)大(da)(da)器具(ju)有10倍更低的(de)(de)(de)(de)(de)输(shu)入等效(xiao)噪声电(dian)流(480 fA/√Hz)，这(zhei)产(chan)生了(le)预期的(de)(de)(de)(de)(de)20 dB提高THz功率谱密度(Figs. 6 (c,d))。对于这(zhei)种配(pei)置(zhi)(zhi)，我(wo)们得(de)到(dao)(dao)(dao)类似的(de)(de)(de)(de)(de)缩(suo)放(fang)，从测(ce)(ce)量(liang)中得(de)到(dao)(dao)(dao)55 dB的(de)(de)(de)(de)(de)动(dong)(dong)态范(fan)围，35 dB的(de)(de)(de)(de)(de)时间缩(suo)放(fang)因(yin)(yin)子(zi)，以(yi)及(ji)(4900/480)2=21 dB的(de)(de)(de)(de)(de)放(fang)大(da)(da)器。虽然这(zhei)些计算(suan)解(jie)释了(le)主要(yao)影响，但应(ying)注(zhu)意(yi)，动(dong)(dong)态范(fan)围也可(ke)(ke)能受到(dao)(dao)(dao)接收(shou)天线(xian)本身的(de)(de)(de)(de)(de)限制(zhi)，因(yin)(yin)此(ci)进(jin)(jin)一步改进(jin)(jin)放(fang)大(da)(da)器必(bi)须在(zai)实(shi)验中进(jin)(jin)行测(ce)(ce)试。

4.2.THz脉冲(chong)信号反射(she)强(qiang)度(du)(du)和高高精(jing)准(zhun)度(du)(du)强(qiang)度(du)(du)精(jing)确测(ce)量

接(jie)下来(lai)，我(wo)们(men)展示(shi)了(le)(le)THz前(qian)端(duan)测量样品在(zai)(zai)(zai)(zai)自由(you)空间THz光(guang)路中插(cha)入的(de)(de)光(guang)学(xue)(xue)(xue)和(he)物(wu)理(li)(li)厚(hou)度(du)的(de)(de)能(neng)力。在(zai)(zai)(zai)(zai)这(zhei)里，我(wo)们(men)将一块(2.0±0.2)mm厚(hou)的(de)(de)c切(qie)割(ge)蓝(lan)宝石(shi)窗(chuang)口(kou)插(cha)入光(guang)路中。图8显示(shi)了(le)(le)单次(ci)(ci)延(yan)(yan)迟(chi)(chi)(chi)扫描的(de)(de)THz时(shi)间跟踪图与光(guang)学(xue)(xue)(xue)延(yan)(yan)迟(chi)(chi)(chi)的(de)(de)关系，在(zai)(zai)(zai)(zai)激光(guang)器(qi)设置的(de)(de)重复率(lv)(lv)(lv)(lv)差Δfrep为1 kHz时(shi)更新率(lv)(lv)(lv)(lv)为1 kHz，经过(guo)2秒(miao)的(de)(de)平均处理(li)(li)后，包(bao)括有(you)和(he)没有(you)额外蓝(lan)宝石(shi)窗(chuang)口(kou)的(de)(de)情(qing)况。请注意，时(shi)间零(ling)点(dian)对(dui)于两种情(qing)况都没有(you)改变，并由(you)红外的(de)(de)干(gan)涉(she)信号触发(fa)(fa)确(que)定(ding)。这(zhei)使我(wo)们(men)能(neng)够识别主THz脉冲的(de)(de)延(yan)(yan)迟(chi)(chi)(chi)τ1到(dao)(dao)τ3，包(bao)括蓝(lan)宝石(shi)窗(chuang)口(kou)在(zai)(zai)(zai)(zai)零(ling)光(guang)学(xue)(xue)(xue)延(yan)(yan)迟(chi)(chi)(chi)周围的(de)(de)分镜效应（如图8(b)所(suo)(suo)示(shi)）。此(ci)外，我(wo)们(men)可以确(que)定(ding)在(zai)(zai)(zai)(zai)光(guang)学(xue)(xue)(xue)延(yan)(yan)迟(chi)(chi)(chi)约为600 ps处的(de)(de)延(yan)(yan)迟(chi)(chi)(chi)τ4到(dao)(dao)τ6，它(ta)对(dui)应于THz脉冲在(zai)(zai)(zai)(zai)总(zong)共三次(ci)(ci)而不是一次(ci)(ci)（如图8(c)所(suo)(suo)示(shi)）的(de)(de)发(fa)(fa)射(she)器(qi)和(he)接(jie)收(shou)器(qi)之(zhi)间的(de)(de)自由(you)空间区域传播。这(zhei)是因为少量的(de)(de)THz光(guang)被接(jie)收(shou)器(qi)反(fan)射(she)回(hui)自由(you)空间路径，传播回(hui)发(fa)(fa)射(she)器(qi)，再(zai)次(ci)(ci)反(fan)射(she)向接(jie)收(shou)器(qi)。从窗(chuang)口(kou)的(de)(de)光(guang)学(xue)(xue)(xue)和(he)物(wu)理(li)(li)厚(hou)度(du)对(dui)观(guan)察到(dao)(dao)的(de)(de)不同延(yan)(yan)迟(chi)(chi)(chi)的(de)(de)贡献总(zong)结(jie)在(zai)(zai)(zai)(zai)表1中。我(wo)们(men)通过(guo)大似然拟(ni)合(he)物(wu)理(li)(li)模型，发(fa)(fa)现蓝(lan)宝石(shi)窗(chuang)口(kou)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)厚(hou)度(du)l=(2.094±0.007)mm和(he)光(guang)学(xue)(xue)(xue)频率(lv)(lv)(lv)(lv)约为1 THz时(shi)的(de)(de)群(qun)组(zu)折射(she)率(lv)(lv)(lv)(lv)ng=3.109±0.010。所(suo)(suo)述误(wu)差对(dui)应于拟(ni)合(he)的(de)(de)1σ误(wu)差。两个(ge)值(zhi)都与窗(chuang)口(kou)的(de)(de)机械厚(hou)度(du)公差和(he)文(wen)献报道的(de)(de)群(qun)组(zu)折射(she)率(lv)(lv)(lv)(lv)相符。

还有就是，自洽线性拟合的结果近乎都没了怀疑好性，确认了都没了蓝晶石窗口最大化的原创THz时间间隔追踪中在约600 ps光延长处的伪影位于于THz波形图在THz政治权利的空间路劲上的发收器和发射成功器元器件封装上的反射性。

 表(biao)1：将蓝(lan)宝石窗口插入自由空(kong)间(jian)THz光束路(lu)径中导致(zhi)THz波形光延迟(chi)的贡献。ng表(biao)示蓝(lan)宝石在其c轴上的群折射率，L表(biao)示窗口的物理厚度，c表(biao)示真(zhen)空(kong)光速。

图8：预估2mm的C割孔蓝原石菜单栏的物理学壁厚和组群反射性性率。菜单栏较为于红外涉及图和空气中腐蚀痕迹的波浪纹反射性性供给了THz波形参数的光延缓（见示效果）。强反射性性在每次光延缓阅读拍照的时间段追综中清淅看得出，该阅读拍照的发布率是1 kHz（a）。在（b）和（c）大拇指示的延缓τ1到τ6的值在表1中供给。请需注意，这对延缓领域600ps到750ps，（c）中的数据轴来了比倒尺变动，以增大仅在均值后才与嗓声数据辨别出来的的相关数据的看得出性。这对整个追综，已应运数码带通滤波器，将数据制约在[50 GHz，3 THz]的THz声音频率领域内。

讨论会

让人们显示了以GHz按顺序频带宽度泵浦的房间多路复用技术单腔双光梳智能机械机器器，其受过房间单模场效应管的鼓励。共集中腔构思与在反射层配制下操作流程的双三棱镜准许按顺序频带宽度不同广泛可手动调节，可达到±175 kHz，智能将持续日期为77 fs，每家光梳智能机械机器器的均工作电压为110 mW。特低躁音性能方面使计算产品定位轻松自由开机运行的智能机械机器器梳齿线输入输出变成能够，这反前来又使协同管理均双光梳光谱图分析学拥有比较接近于1 GHz的谱粪便率。让人们经过对乙炔有害气体池的原理智光谱图分析学进行实验显示了这种功效，是可以在1040 nm周圍解决办法全部旋转抖动吸收的作用特征英文，与HITRAN的推测不符。

再者，咱们立即软件应用双光梳二氧化碳离子束器伤害做出优质的时域THz检测性，测探标准规定水汽的光谱分析的特征，终究会3 THz的次数，并在蓝玛瑙界面上做出明确的层体积尺寸測量。THz检测性从全0.85 ns廷迟测试的多kHz游戏更新速度中受惠。咱们的没想到意味着，对於1550 nm的的操作设汁区的掺铁InGaAs基光学外置天线可不不错确认GHz重频的1050 nm二氧化碳离子束控制符合zui先jin的数字卫星信号的比强度。咱们拿到的55 dB信息领域可不不错很好的地说明为THz数字卫星信号的比强度（与兆赫级1550 nm二氧化碳离子束器的选取測量相等于）、长廷迟测试领域（0.85 ns）、网上图像输出放大器的噪声源。再者，与在约100 MHz多个次数下操作的传统化系統想必，GHz多个次数越来越低低的脉冲发生器体力不可以越来越高的均值输出操作。如此，满足到多个次数可扩充性符合10 GHz [32]、实用输出可扩充的Yb夹杂着增益值有机溶剂[44]，咱们开展那样高特点THz-TDS检测性的低很复杂度单腔固态硬盘安装双梳二氧化碳离子束电商平台，比较是在满足到多个次数可扩充性的情况下下，可以有明显的益处。

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