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Tydex太赫茲（THz）光學(xué)元件 透鏡/l棱鏡/分光片/增透膜/窗口片偏振片/濾波片

  Tydex太赫茲（THz）元器件 Tydex  

Tydex太赫茲（THz）衍射光學(xué)元件  

Tydex太赫茲（THz）偏振片Tydex太赫茲（THz）衰減片

一、公司介紹：

Tydex公司由俄羅斯科學(xué)院約費(fèi)物理技術(shù)研究所的前科學(xué)家創(chuàng)立于1994年，位于俄羅斯光學(xué)“心臟”圣彼得堡。Tydex公司專(zhuān)業(yè)定制生產(chǎn)的光學(xué)元件和儀器包括：太赫茲波光子學(xué)，太赫茲組件，光譜儀，測(cè)溫和熱成像，傳感器和探測(cè)器等更多自定義制造。生產(chǎn)的產(chǎn)品，還密切配合國(guó)家光學(xué)制造企業(yè)和科研院所。

其中專(zhuān)業(yè)訂制的太赫茲光學(xué)元件有：

THz低通濾波片(THz Low Pass Filters)  THz帶通濾波片(THz Band Pass Filters)
THz偏振片(THz Polarizers) THz衰減器(THz Attenuators)
THz窗口片(THz Windows) THz透鏡(THz Lenses)
THz棱鏡(THz Prisms) THz波片(THz Waveplates)
THz消色差偏振轉(zhuǎn)換器(THz Achromatic Polarization Converter)
THz光譜分光片(THz Spectral Splitters) THz分光片(THz Beam Splitters)
THz反射鏡(THz Mirrors) THz衍射光學(xué)元件(THz Diffractive Optical Elements)
THz增透膜(THz AR Coatings) THz材料(THz Materials)

THz光學(xué)鏡片，可以提供太赫茲專(zhuān)用離軸拋物鏡、濾波片、偏振片、窗片、透鏡、棱鏡、波片、分束片、反射鏡和菲涅爾透鏡等，同時(shí)還提供太赫茲衰減器、太赫茲寬帶相位變換器。產(chǎn)品應(yīng)用波長(zhǎng)范圍從DUV，VIS，NIR，MIR到MM波（太赫茲）。

“質(zhì)量的嚴(yán)格保證”是 Tydex 的政策之一，無(wú)論訂購(gòu)量 — — 從單件到商業(yè)批次。我們提供靈活的價(jià)格和準(zhǔn)時(shí)效率的交付。我們的銷(xiāo)售工程師經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，可幫助您選擇合適的產(chǎn)品，滿(mǎn)足您的具體應(yīng)用。

TYDEX太赫茲材料基本介紹：

太赫茲（THz）波是頻率為~0.-10THZ（~3mm-30um），介于微波和中紅外區(qū)域的電磁波。和可見(jiàn)紅外光相比，THZ波可以穿透常規(guī)的材料如：皮膚，塑料、衣服或者自材料。由于光子能量低，因此不會(huì)造成和離子輻射（X光）一樣的損害。這些特點(diǎn)能讓THZ波應(yīng)用在處理（如藥物生產(chǎn)），質(zhì)量控制、THZ成像領(lǐng)域。

對(duì)于傳統(tǒng)的THZ應(yīng)用，最常用的是HRFZ-SI材料（高阻硅），但是它在THZ波段透過(guò)率的透過(guò)率不算高。隨著科技發(fā)展，出現(xiàn)其它材料如晶體硅，石英和藍(lán)寶石。聚合物材料如 TPX，PE,PTEE等

 總結(jié)：

聚合物有機(jī)材料如TPX,PE,PTEE從~200um-1000um都有80-90%的透過(guò)率，因此可以傳輸更長(zhǎng)的波長(zhǎng)。

由于反射損耗，晶體材料如硅，石英和藍(lán)寶石在THZ波段的透過(guò)率比較低。其中

硅:從50um開(kāi)始，透過(guò)率為50-54%

石英：從120um開(kāi)始，透過(guò)率為70%

1-2mm厚的藍(lán)寶石：從350um開(kāi)始，透過(guò)率 〉50%。

二、元件介紹：

（一）THz低通濾波片(THz Low Pass Filters)

太赫茲低通濾波器是為了傳輸 THz 輻射和阻止短的波長(zhǎng)。篩選器是一套安裝在適合環(huán)與持有人的材料。篩選器的工作原理基于輻射的再分配通過(guò)色散、 反射、 散射、 擴(kuò)散、 衍射、 干涉。

特點(diǎn)︰

1.波長(zhǎng)范圍從紅外到毫米;

2.In pass band高透光率;

3.In stop band透光率低 (< 0.1%) ;

（二）THz帶通濾波片(THz Band Pass Filters)

太赫茲帶通濾波器傳輸輻射的波長(zhǎng)范圍從 20 到 3000 μ m。篩選器被捏造的由薄金屬箔帶孔。孔的配置取決于所需波長(zhǎng)。
帶通濾波器是高度建議使用時(shí)很重要的是要有高的光譜分辨率，與高開(kāi)口率，以及小外形尺寸和重量的設(shè)備。

特點(diǎn)︰

1.通頻帶范圍從 0.1 到 15 赫茲 （從 3000 到 20 μ m);

2.In pass band高透光率 （60-90%) ;

3.In stop band透光率低 (< 4%) ;

4.可在低溫恒溫器和電光組件使用;

5.損傷閾值 （范圍從 0.1 到 15 赫茲）-65 W-100cm2;

1．傳輸特性曲線(xiàn)

（三）THz偏振片(THz Polarizers)

Tydex提供的高硬度聚乙烯THZ偏振片，可應(yīng)用范圍覆蓋遠(yuǎn)紅外(7um)到THZ(3hao米)波段。其工藝為：先在基底課上三角形貌的周期線(xiàn)條，接著在表面鍍一層金屬膜（AI膜）。

特點(diǎn)：

1內(nèi)從MIR (7 um) 到THz（3 毫米或更多）

2.基材是高密度聚乙烯 (HDPE)，使得成本更低但卻擁有寬廣的波長(zhǎng)范圍。

3.High FIR 傳輸

THz偏振片一般應(yīng)用于太赫茲光譜，太赫茲成像，晶體和聚合物薄膜分子方向，傅里葉變換紅外光譜，傳感器等領(lǐng)域。

（四）THz可調(diào)節(jié)衰減器(THz Attenuators)

TYDEX的可調(diào)衰減器，用于高功率THZ在輻射的衰減。

他是有五個(gè)扇輪組成，四個(gè)已經(jīng)安裝的扇輪中的硅片具有不同的衰減水平，一個(gè)扇輪是空的。如果需要，客戶(hù)也可在空輪上裝上其它衰減片。四個(gè)衰減器有傳輸 30%、 10%、 3%和 1%。還有一個(gè)可調(diào)控的衰減輪子可上下調(diào)控衰減大小。

4個(gè)衰減器（扇輪）可以單獨(dú)使用，也可以搭配不同的組合衰減：

（五）THz窗口片(THz Windows)

提供晶體和混合物材質(zhì)的窗口片

1 HRFZ-Si Windows 高阻硅窗片
2 THz Grade Crystal Quartz and THz Grade Saphhire Windows 石英晶體 藍(lán)寶石窗片

3 TPX、HDPE  高密度聚乙烯

（六） THz透鏡(THz Lenses)

提供材質(zhì)由 TPX 和 HRFZ-S（高阻硅）的透鏡

（七）THz棱鏡(THz Prisms)

Tydex 提供了 THz 棱鏡的以下類(lèi)型︰

1.常規(guī) （直角） 棱鏡。這種類(lèi)型的棱鏡用于光學(xué)方案。
2.衰減全反射 (ATR) 棱鏡。Such special prisms allow investigating materials which are difficult to analyze in transmission.

Commom specification: 

（八）THz雙折射波片(THz Waveplates)

偏振測(cè)定技術(shù)在分析THz輻射中是很重要的，其中關(guān)鍵的器件是可以識(shí)別以及測(cè)試偏振態(tài)的偏振調(diào)試器。TYDEX提供的THZ波片由雙折射材料制成，可以改變THZ輻射的偏振態(tài)。

1/2波片和 1/4 波片的工作原理如下所示︰

太赫茲偏振:

Segmented waveplate consisting of several specially oriented half-wave plates allows getting radiation with radial and azimuthal polarization from linearly polarized one. Operating principle of such waveplates is shown below.

（九）可調(diào)諧THz偏振轉(zhuǎn)換器(Tunable THz Polarization Converter)

單色偏振用于轉(zhuǎn)換的固定的波長(zhǎng)輻射極化。這些偏振操作只在單一波長(zhǎng)，在某些情況下他們可能不方便使用，例如，可調(diào)諧激光器。理性的選擇是可調(diào)諧偏振轉(zhuǎn)換器 (TWPC)。

TYDEX 針對(duì) TWPC 轉(zhuǎn)換的大范圍內(nèi)任何波長(zhǎng)的輻射極化。隨儀器提供的特殊軟件可以計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)限制。

TWPC 單元包括三個(gè)水晶石英折射板材。每個(gè)盤(pán)子放在允許整圈旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。三個(gè)轉(zhuǎn)子剛性地固定在共同基礎(chǔ)上。板是偏振的旋轉(zhuǎn)到一個(gè)特定的角度，為實(shí)現(xiàn)所需轉(zhuǎn)換。角度計(jì)算所提供的軟件。除了板角度，該軟件可以計(jì)算遲緩、 有效的光軸和波長(zhǎng)與偏振度。
調(diào)諧范圍取決于 TWPC 參數(shù)。整個(gè)的太赫茲范圍可以覆蓋幾個(gè) TWPCs。

TYDEX 標(biāo)準(zhǔn) TWPC 可以在以下模式下運(yùn)行︰

在 80-160 μ m 范圍內(nèi)，任何波長(zhǎng)半波單色板

在 150-300 μ m 范圍內(nèi)，任何波長(zhǎng)四分之一波單色板

120 μ m 雙折射濾波器。

TWPC 操作模式進(jìn)行測(cè)量 TWPC 放置之間與布魯克頂點(diǎn) 70 英尺光譜儀兩個(gè)偏振片的透射譜。

TWPC 在不同的模式經(jīng)營(yíng)的例子如下。

1.作為半波為 80-160 微米范圍內(nèi)任何波長(zhǎng)的單色板 TWPC。TWPC 作為 120 μ m 半波片進(jìn)行了測(cè)試。圖 1 顯示了使用平行偏光鏡的計(jì)算和測(cè)量 TWPC 透射譜的比較。近零透光率在 120 μ m 確認(rèn)選定波長(zhǎng)的適當(dāng)偏振轉(zhuǎn)換。
 

圖 1。計(jì)算與實(shí)測(cè) TWPC 透射譜
用作 λ/2 在 120 微米的平行偏光鏡

2.作為為 150-300 μ m 范圍內(nèi)任何波長(zhǎng)的四分之一波單色板 TWPC。TWPC 操作在 220 μ m 的四分之一波片模式進(jìn)行了測(cè)試。圖 2 顯示計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè) TWPC 透射譜的比較下游偏光片的不同價(jià)值取向。
 

圖 2a。用作 λ/4 的計(jì)算的 TWPC 透射譜
在 220 μ m 在不同方向的下游偏光片

圖 2b。測(cè)量 TWPC 透射光譜用作 λ/4 在 220 μ m
在不同方向的下游偏光片

既不計(jì)算，也沒(méi)有實(shí)測(cè)透光率取決于下游偏光片角度 （輕微變異是由于測(cè)量過(guò)程的結(jié)果）。這意味著，輻射后的 TWPC 已確認(rèn)該文書(shū)作為在 220 μ m 的四分之一波片正確操作的圓極化。

3.TWPC 作為 120 μ m 雙折射濾波器。TWPC 放在之間交叉偏振鏡在雙折射濾波器模式下操作。120 μ m 的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)光譜 (圖 3) 匹配高峰證實(shí)，TWPC 是運(yùn)作作為在特波長(zhǎng)的雙折射濾波器。

圖 3。計(jì)算與實(shí)測(cè) TWPC 透射譜正交偏光鏡之間

規(guī)格：

（十）THz光譜分光片(THz Spectral Splitters)

Tydex 提供應(yīng)用近紅外光譜和 MIR 輻射有必要反映無(wú)傳輸退化的太赫茲光譜拆分器。

近紅外-太赫茲光譜拆分器用于分離泵輻射 （集中在波長(zhǎng)范圍 790-800 nm） 從太赫茲輻射在鈦寶石激光器和 MIR THz 光譜拆分 — — 泵輻射 （9.6 μ m 和 10.6 μ m） 分離從太赫茲輻射的太赫茲激光光抽運(yùn)的 CO2-激光。

Common specification:

（十一）THz分光鏡片(THz Beam Splitters)

TYDEX提供單通的THZ分束器和多通THZ分束鏡，其中單通用于光束只通過(guò)分光鏡一次的實(shí)驗(yàn)方案，多通分束鏡用于光束需要多次通過(guò)分光鏡的方案。

（十二）THz反射鏡(THz Mirrors)

Commom specification:

Typical reflection curve is shown below. Measurements were made up to 1000 渭m. However operating wavelength range is much wider.

（十三）THz衍射光學(xué)元件(THz Diffractive Optical Elements)

產(chǎn)品介紹：

THz光束處理在應(yīng)用中是非常重要的，目前人們主要通過(guò)拋物面鏡和折射光學(xué)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，衍射光學(xué)法開(kāi)辟與眾不同的處理方法，可實(shí)現(xiàn)THz光束的空間轉(zhuǎn)換。為 滿(mǎn)足THz方位內(nèi)的衍射光學(xué)法要求，TYDEX研究出以下衍射光學(xué)產(chǎn)品。

--THz Fresnel lenses太赫茲菲涅耳透鏡

--THz beam dividers.太赫茲光束分束器

1．THz Fresnel lenses太赫茲菲涅耳透鏡

菲涅爾透鏡是最簡(jiǎn)單的聚焦單色THz光束的衍射元件，與折射透鏡相比，它沒(méi)有球面像差。TYDEX可提供焦距大于100mm的菲涅爾透鏡。

衍射透鏡有兩個(gè)聚焦：一個(gè)主焦距，一個(gè)次焦距。主焦距I1/I的衍射效率是40%，次焦距衍射效率<3.6%，已在實(shí)驗(yàn)中得到證明。艾里維數(shù)︰ X = 1.22 * λ * F/D，在那里 λ-工作波長(zhǎng)、 F-焦距和 D-光學(xué)直徑。

2．THz beam dividers.太赫茲光束分束器

光束分束器可以將入射的THz光束分割成空間上功率不同的幾個(gè)光束，+1-1級(jí)的衍射效率為40（+/-2）%,其它級(jí)衍射光效率小于5%。操作光束的角度值可以從20°到80°。

（十四）THz增透膜(THz AR Coatings)

產(chǎn)品介紹：

眾所周知，由于高反射損耗，晶體材料的THZ光波透射率不高（高阻硅HRFZ-SI的透過(guò)率只有54%，石英晶體的THZ波段透過(guò)率約70%）。而TYDEX提供的聚乙烯(polyethylene)和聚對(duì)二甲苯（parylene）材料的THZ高反膜層可以降低反射損耗。這2種材料分別鍍?cè)谄矫娴拇翱诨蚴乔蛎娴耐哥R上。根據(jù)客戶(hù)需求，定制從60um到1300um的高透膜。如下

1.兩面高透

通常用在窗口鏡或者半月透鏡上

聚乙烯膜層60-80um ,110-160um ,160-220um ,320-430um .375-510um ,480-650um ,535-725um ,695-940um ,965-1305um

聚對(duì)二甲苯膜層：99-125um

HRFZ-SI可以鍍聚乙烯膜層和對(duì)二甲苯膜層，而石英晶體只能鍍對(duì)二甲苯膜層。鍍膜后，上面提到的波長(zhǎng)可達(dá)到≥90%的透過(guò)率。

2.單面高透膜

通常用在半球透鏡上，平面不鍍膜。高透膜可提高半球透鏡30%透過(guò)率，這種透鏡通常用在THZ-TDS系統(tǒng)或者超導(dǎo)熱輻射系統(tǒng)中光電到天線(xiàn)的THZ耦合中。