近年來，太赫茲技術的研究和應用在食品品檢測、安檢設備、醫(yī)療診斷、半導體材料檢損等眾多領域顯示了重大的技術優(yōu)勢及產(chǎn)業(yè)化前景。超快光纖激光器的出現(xiàn)，進一步促進了太赫茲技術的商業(yè)化步伐。相較于光泵太赫茲氣體激光器復雜龐大的體積和鈦寶石激光器昂貴的價格，超快光纖激光器因其結構緊湊、體積小巧、高性價比的優(yōu)勢而備受市場青睞。

諾派出品諾派激光研制的Rainbow 1550 OEM正是這樣一款專為商用化太赫茲系統(tǒng)設計開發(fā)的小型化飛秒光纖激光器。它通過了嚴格的工業(yè)化測試標準，具有高穩(wěn)定可靠性、免維護、易集成等優(yōu)勢，是目前太赫茲商用系統(tǒng)的理想光源。

什么是太赫茲？

 太赫茲(Terahertz，THz，1012Hz)通常指的是頻率在0.1~10THz范圍內(nèi)（相對應的波長為3mm~30μm）的電磁波，在光學領域被稱為遠紅外，而在電子學領域，則稱其為亞毫米波、超微波等，在整個頻譜中介于微波與紅外光之間。與其他頻段的電磁波相比，太赫茲的主要特點包含：

1）低光子能量（安全性），避免了對被檢物質(zhì)的破壞；

2） 高透性：皮秒量級的脈沖寬度和極高時間分辨率使得太赫茲波對許多介電材料和非極性物質(zhì)具有良好的穿透性, 可對不透明物體進行透視成像；

3） 指紋譜性：太赫茲波段包含了豐富的物理和化學信息；大多極性分子和生物大分子的振-轉(zhuǎn)能級躍遷都處在太赫茲波段。

太赫茲時域光譜系統(tǒng)的典型結構

典型的太赫茲時域光譜系統(tǒng)主要由超快光纖激光器、太赫茲發(fā)射及探測裝置和時間延遲控制系統(tǒng)三個部分組成。如示意圖，將樣品放置于太赫茲時域光譜系統(tǒng)光路中，采集經(jīng)過樣品反射前后的太赫茲波的時域波形并采用傅里葉變換使其變換到頻域，通過對兩組頻域數(shù)據(jù)分析處理就可以得到被測樣品相關的一些光學參數(shù)，比如折射率、吸收系數(shù)等。

注：基于小型化超快光纖激光器搭建的反射式太赫茲時域光譜系統(tǒng)

太赫茲波的產(chǎn)生和探測

太赫茲的相干探測系統(tǒng)中包含一個分束裝置，將一束超快脈沖激光分為泵浦光和探測光，其中泵浦光激勵產(chǎn)生太赫茲脈沖，而探測光取樣探測太赫茲脈沖，這樣探測光和太赫茲脈沖本身就有固定的時間關系。在探測系統(tǒng)中精確的控制泵浦光和探測光在時域上的延遲，從而使得探測脈沖和太赫茲脈沖以不同的時間到達探測器或探測晶體。由于探測光的脈沖寬度(飛秒量級)遠小于待探測的太赫茲脈沖寬度(皮秒量級)，這樣再通過光學延遲臺控制兩者之間的時間延遲，相當于探測脈沖掃描太赫茲脈沖，從而得到太赫茲脈沖的完整波形。