СПОСОБ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ТЕРАГЕРЦОВОМ ДИАПАЗОНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ детектирования электромагнитных волн в терагерцовом диапазоне, заключающийся в направлении потока измеряемого терагерцового излучения из источника терагерцового излучения одновременно с потоком оптического излучения накачки из источника оптической накачки на заданной длине волны на нелинейно-оптический кристалл для параметрического смешения частот падающих волн указанных излучений и формирования на выходе указанного кристалла сигнального оптического излучения на новых частотах, смещенных относительно частоты накачки, которое выделяют путем фильтрации на поляризационной призме шумового оптического излучения других частот, направлений и поляризаций, отличных от частоты, направления и поляризации сигнального излучения, сопряженного пространственно, спектрально и по поляризации с измеряемым терагерцовым излучением, а затем подают выделенное сигнальное оптическое излучение или отдельные моды этого излучения на фотодетектор для измерения в относительных единицах мощности выделенного сигнального излучения при открытом затворе, при котором осуществляют излучение измеряемого терагерцового излучения, и при закрытом затворе, при котором полностью перекрывают измеряемое терагерцовое излучение.
c
c
н
ТГц
as
с
н
ТГц
ТГц
н
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при смещении в сторону уменьшения частоты частоту сигнального излучения ω определяются условием ω=ω-Ω, а при смещении в сторону увеличения частоты частоту сигнального излучения ω определяют условием ω=ω+Ω, где Ω - частоты спектральных компонент терагерцового излучения, ω - частоты излучения накачки.
3. Устройство детектирования электромагнитных волн в терагерцовом диапазоне, характеризующееся тем, что включает в себя источник оптической накачки для формирования на выходе когерентного квазимонохроматического направленного поляризованного излучения оптической частоты, источник терагерцового излучения, нелинейный кристалл-преобразователь, предназначенный для приема совмещенных потоков когерентного квазимонохроматического направленного поляризованного излучения оптической частоты и измеряемого терагерцового излучения и формирования на выходе указанного кристалла сигнального оптического излучения на новых частотах, смещенных относительно частоты накачки, затвор, расположенный на пути прохождения потока терагерцового излучения для пропуска этого потока и полного перекрытия потока измеряемого терагерцового излучения, блок оптической селекции сигнального излучения для частотной, пространственной и поляризационной селекции сигнального излучения, сопряженного по частоте и направлению с измеряемым терагерцовым излучением, подаваемого в блок фотоэлектронной регистрации сигнального излучения, электрически сопряженный с модулятором излучения накачки, а так же компьютеризированное средство для синхронизации работы компонентом устройства и расчета спектральной яркости по показаниям блока фотоэлектронной регистрации сигнального излучения при открытом и закрытом положениях затвора.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что источник оптической накачки включает в себя импульсный лазер, кристалл-удвоитель частоты, обеспечивающий излучение накачки на заданной длине волны видимого диапазона спектра, зеркала, фокусирующую линзу, модулятор, пластинку поворота плоскости поляризации и поляризационную призму.
5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что источник терагерцового излучения включает в себя два внецентровых параболических зеркала и генератор терагерцового излучения, состоящий из импульсного лазерного источника, служившего накачкой для нелинейного кристалла-генератора, фокусирующей линзы и нелинейного кристалла-генератора, в котором терагерцовое излучение генерируют за счет эффекта параметрического смешения частотных компонент импульсного лазерного источника.
6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что нелинейно-оптический кристалл представляет собой периодически поляризованный ориентированный нелинейно-оптический элемент, выполненный из нелинейно-оптического кристалла, поддерживаемый при фиксированной температуре в диапазоне комнатных температур.
7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что блок оптической селекции сигнального излучения включает в себя поляризационную призму, фокусирующую линзу и спектрально-селектирующий прибор.
8. Устройство по п.3, отличающееся тем, что блок фотоэлектронной регистрации сигнального излучения состоит из фотодетектора и электронной части для обработки зарегистрированных сигналов сигнального излучения, включающей фотоэлектронный умножитель и блок синхронного детектирования, электрически сопряженный с модулятором блока излучения накачки.