太赫兹时域光谱技术原理文件.PDF

太赫兹时域光谱技术原理 4.3.1 透射式太赫兹时域光谱技术 如上图所示，在时域中可测得含有样品信息的太赫兹脉冲Esam (t)和不含样品信 息的探测脉冲 Eref(t)，然后分别对它们进行傅立叶变换，将它们转换到频域中的复 ~ ~ 值Esam () 和Eref () ，可求出它们的比值为:  ~  ~ ~ exp i[n () 1] d Esam ()    4n ()  c ~  T () exp i[()  d ]  ~ 2 ~ 2 Eref () c [n () 1] [n () 1] ~  1 ~ 2 exp[i2n () d ] [n (1)] c 其中，~ 是复折射率， 为所测的透射功率， 表示固有 n () n() ik () T () () 的相移，而d 和c 则分别表示被测样品的厚度和真空中的光速。  n k 从实验中我们可以测得 T () 和 () ，而后由它们可以求出 () 和 () 。 最后根据所计算出的复折射率，反复对其进行修正，以使测量值和计算值之间的误 差减到最小。 根据最后所得到的复折射率，很容易能够将其转换为复相对介电常数（也可以 是复介电常数）~ ，或者是复电导率~ 。它 ()  () i () ()  () i () 1 2 1 2 们之间的关系是~ ~2 ， ， 。其 ()  n ()  (  ( )  () )  [ ()  ] 1 0 2 2 0 1  中， 为物质在足够高的频率条件下的介电常数， 为物质在自由空间的介电系数。    0 太赫兹辐射也可以通过干涉测量法来测得，但是这种方法的缺点是只能测出振 幅信息，而相位信息却丢失了。所以利用这种方法很难得到复折射率。 4.3.2 反射式太赫兹时域光谱技术 如果被测样品是光厚介质 （如重掺杂载流子的半导体）的话，那么则需要使用 反射式 THz -TDS 来对其进行探测。将从样品上和反射镜上所测得的脉冲信号 ~ ~ Esam (t) 和Eref (t) 进行傅立叶变换后可得到各自的复值Esam () 和Eref () 。在垂直入