THz-TDS를 사용하여 재료 검사

소개 및 적용

테라헤르츠 대역 스펙트럼 기술 (THz - TDS) 은 재료를 표징하고 테라헤르츠 주파수 범위 내의 특성을 분석하는 기술이다.이 주파수 범위는 특히 많은 산업과 관련된 재료가 반투명하고 스펙트럼 특성이 뚜렷하여 식별할 수 있기 때문에 특히 주목을 받고 있다.테라헤르츠 시역 스펙트럼 기술의 작동 원리는 테라헤르츠 방사선의 짧은 펄스를 발사하고 펄스가 샘플을 통과하고 다시 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하는 것이다.반환 펄스의 특성을 분석함으로써 샘플의 성분, 구조 및 동적 변화에 대한 가치 있는 정보를 얻을 수 있습니다.

자동차 업계에서 테라헤르츠 시역 스펙트럼 기술은 자동차 페인트의 두께를 비접촉식으로 측정하는 데 사용된다.이러한 측정은 품질 관리를 보장하고 불균등한 코팅, 불균등성 및 계층화와 같은 잠재적 인 문제를 감지하는 데 중요합니다.마찬가지로 테라헤르츠 시역 스펙트럼 기술은 비행기의 기능성 코팅, 예를 들어 방부 코팅이나 열장벽 코팅을 검사하는 데 사용될 수 있다.그러나 다른 분야에서도 유용합니다. 반도체, 폴리머, 세라믹 및 복합 재료를 포함한 다양한 재료의 광학 및 전자 특성을 연구하는 데 사용할 수 있습니다.이러한 재료의 굴절률, 전도도 및 기타 중요한 매개변수를 결정하는 데 도움이 됩니다.

주요 과제

고성능 테라헤르츠 시간 도메인 스펙트럼 (THz-TDS) 시스템을 구현하는 중요한 과제 중 하나는 광학 지연 스캔입니다.전통적으로 기계식 지연 스탠드를 사용하지만 스캔 속도와 스캔 범위 사이에서 균형을 잡아야 하는 경우가 많습니다.이 기계대를 장거리에서 빠르게 이동시키는 것은 중대한 도전이다.

테라헤르츠 시역 스펙트럼 응용은 종종 두꺼운 광학 시스템에 대한 검측과 관련되는데, 이러한 시스템에서는 반사광 사이에 비교적 큰 광학 지연이 존재한다.다른 경우에는 필요한 스펙트럼 특성을 분별할 수 있는 충분한 스펙트럼 해상도가 필요합니다.빠른 광학 지연 스캔은 두 가지 요구 사항을 충족하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.

빠른 광학 지연 스캔을 통해 테라헤르츠 시역 스펙트럼 시스템은 빠른 점 스캔 응용프로그램 및 짧은 시간 내에 대면적의 표면을 검사해야 하는 공장에 적용될 수 있다.이러한 시나리오에서 기계 광학 지연 스캔은 일반적으로 높은 트래픽 성능을 구현하기 어렵습니다.

우리의 장점

단일 챔버 듀얼 빗 레이저는 빠르고 정확한 광학 지연 스캔을 위해 기계적 지연 레벨의 한계를 제거하는 눈에 띄는 솔루션을 제공합니다.K2 레이저를 사용하여 THz-TDS 시스템의 성능과 범용성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

단일 챔버 이중 빗 레이저로 구동되는 THz-TDS 시스템의 광학 지연 스캔 매개변수의 그림입니다.1 / frep 길이의 광학 지연 스캔은 1 / frep마다 반복되며 두 개의 빗 모양 반복 주파수 frep의 부조화 2 / frep에 의해 제공됩니다.

단강 쌍빗 레이저에서 흔히 볼 수 있는 소음 억제는 타임라인의 초10비초 정밀도를 확보한다.이런 펄스 지연에 대한 정확한 제어는 고해상도 스펙트럼과 재료 특성의 정확한 측정을 실현했다.K2 레이저의 기가헤르츠 반복률은 나노초 수준의 광학 지연 스캔을 실현할 수 있다.이는 지연 시간이 긴 스캔 요구 사항이 있는 애플리케이션과 매우 일치합니다.그러나 저반복 듀얼 레이저 시스템의 일반적인 경우처럼 신호가 없는 영역에서 측정 시간을 낭비하지 않도록 합니다.

또한 단일 챔버 듀얼 빗 레이저의 짧은 펄스 (<100fs) 특성은 THz-TDS의 넓은 스펙트럼 커버에 도움이됩니다.K2 레이저에서 발생하는 주파수 빗은 고효율 광전도 안테나(PCA)의 도움을 받아 광대역 THz 펄스로 변환할 수 있으며, 광대역 폭 내에서 상세한 스펙트럼 정보를 제공한다.THz 주파수에서의 이러한 종합 표징 능력은 재료의 특정 분자와 구조 특징을 식별할 수 있다.

K2 Photonics는 재료의 이점을 테스트합니다.

• 빠른 스캔 속도

K2-1000 레이저는 10kHz 이상의 속도로 1ns의 주요 광학 지연 범위를 스캔하는 데 사용할 수 있습니다.

• 높은 정밀도

단일 캐비티 구조와 공소음 억제는 전체 광학 지연 스캐닝 과정에서 타임라인의 초단위 정밀도를 보장합니다.

• 작은 크기

기계적 지연선이 필요 없어 고성능 THz-TDS 설정 구현이 크게 단순화됩니다.

• 높은 감도

단일 챔버 듀얼 빗 레이저는 긴 지연 시간 동안 광학 지연 스캔을 제공하여 고해상도 측정 또는 두껍고 복잡한 샘플을 검사하기에 적합합니다.