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申请/专利权人：上海交通大学

摘要：本发明涉及一种太赫兹驱动的电子脉冲时域波形实时测量装置，结合条纹采样技术与互相关测量原理，实现同时具有高时间分辨率和大时间窗口优势的实时信号测量。方法包括将一束超快激光分为两束，一束激光通过二倍频晶体组之后注入真空腔内的直流电子源中产生电子脉冲，另一束激光通过太赫兹发射模块产生太赫兹脉冲，通过调节延迟模块使得电子脉冲与太赫兹脉冲同时注入到波导结构中，随后通过观察显示屏上的电子图像分析电子脉冲的实时信息。装置中波导的场增强效果使得内部太赫兹电场大幅增加，条纹采样速率可达200μradfs以上。同时，该装置结构简单，操作方便，整体易于实现。

主权项：1.一种太赫兹驱动的电子脉冲时域波形实时测量装置，包括激光光源1、分束镜2、延迟模块3、二倍频晶体组4、反射镜5、单周期太赫兹发射模块6、相机12和真空腔13，其特征在于，在所述真空腔真空腔13内设有直流电子源8、波导结构10和荧光屏11；所述激光光源1输出的激光经所述分束镜2分为两束，其中一束激光通过延迟模块3后进入二倍频晶体组4使频率加倍，产生紫外光脉冲，所述紫外光脉冲入射到真空腔13内的直流电子源8中激发出电子脉冲9；另一束激光经所述反射镜5反射后注入单周期太赫兹发射模块6，使激光被转换成单周期太赫兹脉冲7后，射入所述真空腔13内；通过调节延迟模块3使得所述电子脉冲9与单周期太赫兹脉冲7在所述真空腔13内能够同时入射至波导结构10中，且所述单周期太赫兹脉冲7的电场偏振方向与电子脉冲9传播方向垂直，使电子脉冲在太赫兹脉冲的横向电场力作用下发生偏转，偏转后的电子脉冲传播至荧光屏11上，将电子脉冲转换为可见的图像，所述相机12记录荧光屏11上所呈现的图像，通过分析相机记录的图像，即可实时推断所述电子脉冲在太赫兹场中的动态行为；所述波导结构10呈敞开梯形状，长边端内部具有指数型渐变曲线开口，短边端内部具有喇叭状开口，用于单周期太赫兹脉冲7的聚焦和传输，从而提高太赫兹波与电子脉冲的耦合效率；所述指数型渐变曲线开口与喇叭状开口之间存在一狭缝，使太赫兹电场能够对穿过的电子脉冲施加影响，当电子脉冲在通过狭缝时，受到太赫兹电场力的作用，从而改变其运动状态；所述狭缝的长度与电子脉冲的光斑尺寸共同决定电子脉冲脉宽的实时测量范围，当电子脉冲的光斑横向尺寸以及波导狭缝的长度足够大时，通过电子-太赫兹互相关法，以太赫兹扫描电子的方式测量电子脉冲时域信息。

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