第32卷，第6期 2012年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 32,No. 6,pp1471-1475
June,2012
利用太赫兹反射式时域光谱系统测量有机溶剂的光学参数
畅，岳凌月，王新柯，孙文峰，张岩· 刘
首都师范大学物理系，太赫效波谱与成像北京市重点实验室，太韩效光电子学教育部重点实验室，北京100048
捕要采用太兹反射式时域光谱系统，测量了包括正已烷、液状石蜡、无水酒精和水在内的四种有机溶剂的反射式时域光谱，并根据实验模型设计了两种计算方法提取液体样品的光学参数。此外，还将反射算法得到的样品光学参数与透射算法的结果进行比较、验证了反射式系统对应算法结果的正确性，解决了透射
系统无汰准确测量和提取对太赫效吸收很强的样品的光学参数的难题。关键词太赫兹反射式时域谱；有机溶剂；折射率；吸收系数
DOI; 10. 3964/j. issn, 1000-0593(2012)06-1471-05
中图分类号：0433.1
引言
文献标识码：A
据实验模型给出利用反射式系统提取液体样品光学参数的算法，算出正已烷、液状石蜡、无水酒精和水的光学参数，并与透射式的实验结果和文献数据进行比较，验证算法的正确
太赫兹时域光谱（terahertztime-domainspectroscopy，筒称THz-TDS)技术是20世纪末发展起来的一门新的光谱技术，可以作为红外光谐技术和X射线技术的有益补充，广泛地应用在生物医学(1-"]、航空航天[34]、国土安全9]等领域中。
太赫兹脉冲具有单光子能量较低的特点，不会对生物组织产生电离，所以说太赫兹时域光谱技术是很好的无损检测方法，又由于许多生物分子和化学物质振动和转动对应的吸收峰正好落在太赫兹范围内，因此人们对于太韩兹时域光谱技术在生物、化学和医学领域的应用十分关注。此外，太
棘丝脉冲自方便样品光式时域光谱系别的宁器穿透这此射式太赫
特性可以同时获得电场的振幅和位相信息：
的提取，最近几年来使用太赫签透射
测量各种物质指纹吸收谱
用于物质鉴
赫兹波的吸收很弱，太韩兹波
有很好的太赫效时城波形；
此外，从透
益
提取物质光学参数的算法较为成势，因此
太禁线透射式时域光谱技术在各个
十分广泛，
但是同样存在许多对太禁效被的吸收十分强判的物质，如果仍然使用大袜效透时式时域光谱系续测量的话，
需要制备很
薄的样品，这给加工样品带来了很大的难度，因此太禁药反射式时域光谱系统对于准确测量这此物质的光学参数十分必要。近年来，利用太赫效反射式系统测样品的工作(IH)有所增加，但是提取样品光学参数的算法还不成熟，本工作根
性。
1
实验部分
实验光路如图1所示激光器使用的是中心波长为800
nm、重复频率82MHz、脉冲宽度100fs，功率1W的 MaiTai激光器。激光脉冲经分束镜后分为泵浦光和操测光两束。泵浦光聚焦在电压为90V的光导天线上产生太韩兹脉冲。再利用抛面镜准直聚焦和铝镜反射，太韩兹波入射到培
-部分太棘兹脉冲在培养皿与空气的界面处被反
养Ⅲ底部。
射，而一部分太赫效波穿透培养皿到达与待测液体相接触的界面被反射，后者携带着待测液体样品的光学信息。之后，
Delay
M6
3
srwy
PMIA
A2BS MI
Fig, 1 Schematic diagram of experimental setup
收稿日期：2011-10-18，修订日期：2012-01-20
基金项目：国家重点基础研究计划项目(2007CB310408）和：北京市自然科学基金重点项目(KZ201110028035)资助
作者简介：刘畅，女，1987年生，首都师范大学物理系硕士研究生
*通讯联系人
万方数据
email; yzhangmail, cnt, edu, ca
e-mail, lchzhddl@yahoo, com, cn