太赫兹电磁波辐射源

 电光晶体太赫兹脉冲源是目前常用的一种太赫兹辐射源。

电光晶体
　　electro-optical crystal
　　具有电光效应的晶体材料。在外电场作用下，晶体的折射率发生变化的现象称为电光效应。外电场作用于晶体材料所产生的电光效应分为两种，一种是泡克耳斯效应，产生这种效应的晶体通常是不具有对称中心的各向异性晶体；另一种是克尔效应，产生这种效应的晶体通常是具有任意对称性质的晶体或各向同性介质。已实用的电光晶体主要是一些高电光品质因子的晶体和晶体薄膜。在可见波段，常用电光晶体有磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、铌酸锂、钽酸锂等晶体。前两种晶体有高的光学质量和光损伤阈值，但其半波电压较高，而且要采用防潮解措施。后两种晶体有低的半波电压，物理化学性能稳定，但其光损伤阈值较低。在红外波段，实用的电光晶体主要是砷化镓和碲化镉等半导体晶体。电光晶体主要用于制作光调制器、扫描器、光开关等器件。在大屏幕激光显示汉字信息处理以及光通信方面也有应用前景。

最近，意大利和英国的研究小组研制出频率为4 .4THZ，功率约为2mW（在 8K 下）的量子级联激光器。太赫兹量子级联激光器的研制成功是半导体固态太赫兹 辐射源发展的一个里程碑。常规半导体激光器是通过半导体材料导带中的电子和价带中的空穴的复合来实现激射，其激射波长完全由半导体材料的能隙决定。量子级联激光器从根本上改变了这一激射机制。量子级联激光器是只有电子参与的单极型激光器。电子从较高的能量状态跃迁到较低的能量状态，发射出光子，以激光的形式辐射出来。其激射波长取决于由量子限制效应决定的量子阱两个激发态之间的能量差，而与半导体材料的能隙无关。太赫兹量子级联激光器体积小、能耗低、便于集成，可在室温下工作。

基于电子学振荡的 太赫兹 辐射源有：共振隧穿二极管、超晶格电子器件、碰撞雪崩渡越时间二极管、倍频耿氏二极管以及肖特基二极管等等。这类电子学振荡源体积小，结构紧凑，但它们的频率基本限制在几百个GHz，而功率限制在微瓦以下。此外，基于光学非线性效应的差频发生器和参数振荡器等都可以产生太赫兹辐射。

瞬时光电导产生太赫兹电磁脉冲是另一种有效的产生太赫兹 辐射的方法。在光电导半导体材料（如GaAs）表面淀积金属制成偶极天线电极结构，利用飞秒激光器照射电极之间的光电导半导体材料，会在其表面瞬时地产生大量自由电子-空穴对，这些光生载流子在外加电场或内建电场作
用下被加速，并由于光生载流子的复合，在光电导半导体材料表面会形成变化极快的光电流，从而产生向外的太赫兹电磁辐射脉冲。增大外电场可得到更强的 太赫兹 辐射，制作大孔径的光电导天线可以提高太赫兹 辐射的效率。

电光晶体太赫兹脉冲源是目前常用的一种太赫兹辐射源。用飞秒激光照射到电光晶体 （如ZnTe）.，通过非线性光学的光整流效应在晶体表面辐射出 太赫兹电磁脉冲。如果在与电场垂直的方向加上磁场I 可以提高 太赫兹辐射的输出功率。太赫兹脉冲源与时间分辨的泵浦 : 探测技术相结合，形成了太赫兹 时域频谱学，广泛地被用于研究材料的太赫兹频段的特性。与其它频段电磁波（如X 射线） 成像相比，太赫兹脉冲成像的泵浦 - 探测技术不仅能得到太赫兹 脉冲信号的幅值，而且能得到 太赫兹脉冲信号的相位信息。