在實驗架構中，我們架構了THz輻射與偵測機制，利用光導天線產生THz輻射，偵測端利用ZnTe的線性電光效應達成波形取樣。利用脈衝整形術將經過傳播後色散的脈衝還原至轉換極限狀態，得到極強的瞬時功率入射光導天線，觀察光導材料在高激發密度下顯現的雙光子吸收效應，突破激發飽和限制而使得輻射THz高頻分量的增加，在此架構中，我們成功觀察到理論預期的激發密度與THz輻射強度的異常關係，頻譜中高頻分量的增加，並且與較低激發密度下的載子飽和的輻射強度做對照。
此外，我們架設麥克森干涉儀產生雙脈衝入射光導天線，藉由調控不同的時間延遲成功觀察產生拍頻濾波的效果，並且加入色散量，在些微正色散量可提昇載子捕捉時間及動量鬆弛時間而導致輻射強度增強。

In this thesis, photoconductive antenna THz generation and EO sampling detection with ZnTe time-domain spectroscopy system is demonstrated. Using this THz TDS system, chirp-controlled THz enhancement is characterized through two photon absorption induced extra-photocarrier and narrow band THz.

In two photon absorption enhancement, an anomalous THz radiation enhancement is observed and attributed to two-photon absorption induced extra-photocarrier. Besides, increasing high frequency component is also performed as theoretical expectation. This provides a novel potential for broadband THz radiation.

For narrow band THz radiation enhancement is studied using chirp controlled double pulses generated with Michelson Interferometer. Specific frequency enhancement is observed as corresponding temporal spacing pulses applied for excitation. Meanwhile, more enhancement with positive chirp is studied and discussed as well.

摘要••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• I
Abstract•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• II
誌謝••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••III
目錄••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••IV
圖表目錄•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••V
Chapter 1 緒論
1-1 Introduction of TeraHertz•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 2
1-2光導天線輻射機制介紹••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5
1-3光導天線取樣機制介紹•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
1-4電光取樣機制介紹••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••10
1-5實驗動機與論文架構••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
Chapter 2 脈衝整型系統的原理與架設
2-1脈衝整型系統原理介紹與系統架設••••••••••••••••••••••••••••17
2-2 Freezing Algorithm相位凍結演算法•••••••••••••••••••••••• 21
2-3 Autocorrelation自相關儀••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
2-4 Transform-Limited pulse and time-bandwidth product 28
2-5總結••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 29
Chapter 3雙光子吸收導致高頻輻射增強
3-1 EO Sampling TDS系統架設•••••••••••••••••••••••••••••••••••• 31
3-2實驗數據與討論••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••34
3-3總結••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••49
Chapter 4多脈衝產生機制及其產生的濾波效果
4-1多脈衝產生機制及系統架構••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••51
4-2實驗數據與討論••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••54
4-3不同色散量之下的雙脈衝激發與輻射強度的關係••••62
4-4總結••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••69
Chapter 5結論與未來工作••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••70
參考文獻••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••73

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