第30卷，第10期 2010年10月
与光谱分
谱学光
析
Spectroscopy and Spectral Analysis 和亩玉的太赫兹光谱研究
买买提明·艾尼瓦尔12，熊伟"，郭雪娇"，沈京玲1
1.首都师范大学物理系，北京100048
2.新通和田师范专科学校物理系，新疆和田
日848000
Vol.30,No.10,pp2597-2600
October,2010
摘要用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术研究材料的光学性质是太棘兹应用领域的一个研究热点，国内已经在毒品，爆炸物的无损检测，有机物大分子的识别方面取得了大量成果。文章结合THz-TDS技术的特点及其在物质成分识别方面的应用，测得三种和田玉（羊脂白玉，青花玉，青玉)在0.2～2.6THz的吸收系数和折射率曲线，不同种类的和田玉吸收系数差别很大，折射率在0.2～2.6THz波段为2.4～2.7。实验结果初步说明，通过太棘兹波段的吸收谱和折射率的待征差异与种类之间的关系判断和田玉的种类是可行的，为无损和田玉种类鉴别提供一种新型的方法。
关键词太赫兹时域光诺技术；和田无；吸收系数；折射率
中图分类号：O433.5
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2010)10-2597-04
近，但其颜色和质地却有很大的不同，当然也极大地影了其商业价值和观赏品质。
本文利用太韩兹时域光谱技术，分别对和田羊脂白玉、
太魅兹（terahertz，THz）波（或称THz辐射、T-射线、亚毫米波、远红外，通常简称为THz)通常指的是频率在0.1 ～10THz（波长在3mm30m）范围内的电磁辐射(1THz =1012Hz)。从频率上看，该波段位于旁米波和红外线之间，属于远红外波段。太赫弦技术经过十几年的发展，给通信(宽带通信)、雷达、电子对抗、电磁武器、天文学、医学成像、无损检测、安全检查(生化物的检查)等领域带来了深远的影响)。太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术研究材料的光学性质是太赫兹应用领域的一个研究热点，国内已经在毒品，爆炸物的无损检测，有机物大分子的识别方面取得了大量成果[74]，
和田玉驰名中外，亦被称为中国玉，中国软玉。和田玉的主要矿物组成是透闪石阳起石系列矿物，粒度通常小50 m，硬度6.5~6.8uo)，和田玉通常以表观质地和额色区分为羊脂玉，白玉，青白玉，青玉，碧玉，累玉，黄玉，糖玉等。国内普遍利用质子激发X射线荧光（PIXE)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及激光拉曼光谱(LRS)技术对软玉样品进行卷石矿物学特征分析。从成分组成和微观织构方面比较各地软玉的不同特征，研究和田玉的分类11013)。虽然不同类型和田玉的主要化学成分和矿物组成相
收稿日期：2009-12-20，修订日期：2010-03-30
和田青花玉、和田青玉进行了系统的观测和分析，3种和田玉在0.2~2.6THz波段的吸收系数、折射率的差别可能是由不同种类和田卡中透闪石的含量、杂质的种类和含量，玉石结晶程度和粒度变化的差异造成。实验结果初步说明，太魅兹时域光谱技术在玉石种类的鉴别方面有巨大的研究意义和实际价值。
实验系统及数据处理
THz-TDS测量系统装置如图1所示，激光器为光谱物理公司生产的MaiTai，它的中心波长是800nm，重复频率是 82MHz，脉宽为100fs飞秒激光经过分束镜(PBS)后分成两束光：将透射光作为泵涌光，经过时间延迟系统后，人射到发射极InAs晶体上产生THz波，其依次经过抛物面镜 PM1～PM4，最后案焦到探测晶体ZnTe上；探测光经过系列平面反射镜M7～M12和检偏器P后，由硅片(Si)反射到ZnTe品体上。根据电光效应原理，THz波会调制ZnTe 品体的折射率椭球，探测光经过该品体时，偏振态会发生相应的改变，通过偏振检测并扫描激发和探测脉冲的相对时间延迟，即可得到THz的时域波形。
基金项目：北京市教委项目（KM200910028005)，国家重点基础研充发展计划(973计划）项目（2007CB310408，2006CB302901)和新票和田师
范专科学校交际课题（1076509065)资助
作者简介：沈京玲，女，1957年生，首都师范大学物理系教授万方数据
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