标准作业程序Word文档下载推荐.docx
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R=80%。
●λ/2波長板角度:
265∘(P)。
●glanpolarizer角度:
245∘(P)。
●ZnTe(size:
5x5x0.3mm)角度:
190∘。
20x20x1mm)角度:
233∘。
●λ/4波長板角度:
168∘。
●Wollastonprism角度:
248∘。
●Pumpbeamgratingposition:
650μm(當pumpbeam脈衝長度為30fs)。
●ZnTecrystaldamagethreshold:
3mJ/cm2with800nm。
●THz反射率:
JMLmirror:
90%。
ITO:
26%
ProtectedAucoatingonAlsubstrate:
99%
實驗操作流程如下:
步驟1.光路校準
Probebeam:
(1)將probebeam出compressor的iris圈小至產生適當對光大小繞射條紋。
(2)調整反射鏡M1與M2將光對過光圈I1與I2。
(3)反覆調整反射鏡M1與M2至光路準直。
(4)調整反射鏡M3與M4將光對過光圈I3與I4。
(5)反覆調整反射鏡M3與M4至光路準直
(6)將probebeam出compressor的iris全開。
Pumpbeam:
(1)將pumpbeam出compressor的iris圈小至產生適當對光大小繞射條紋。
(4)將pumpbeam出compressor的iris全開。
注意事項:
對光前先確認產生THz晶體O1已移除且偵測THz的晶體O2有貼卡片擋住光;
對光時,probebeamenergytuner約開到5000,pumpbeamenergytuner約開到3000。
步驟2.Pump與Probebeam的空間疊合
(1)安裝產生THz的晶體,並用IRviewer對反射光回I1。
(2)於probebeam光路上放置NG3-1filter。
(3)使用CCD1做遠的空間疊合(調整ITO)。
(4)立起flipF1,將光導到CCD2做近的空間疊合(調整M5)。
(5)重複步驟(3)、(4)直到完成空間疊合。
對於probebeam來說,ITO玻璃有兩個反射面,第二個反射面的空間疊合才是我們需要的,因此以觀測螢幕的方向來說,左側的影像才為我們做空間疊合的目標,如下圖所示。
步驟3.Pump與Probebeam的時間疊合
(1)使用CCD1觀測pump與probebeam的干涉條紋影像。
(2)Probebeamdelayline的電動平移台連接到OrielEncoderMike的Yaxis。
(3)用Labview8.0開啟程式”LaserControl_v05.llb”,利用程式控制平移台位置來抓干涉(粗抓step可用50,細抓step可用5),干涉條紋最清楚的平移台位置定為零點。
(4)程式停止。
(5)將powermeter放在產生THz的晶體O1前校正pumpbeam能量,要注意入射O1的能量不能超過50mW(ZnTedamagethreshold:
3mJ/cm2with800nm)。
做空間疊合提到的ITO兩個反射面問題在時間疊合仍存在,兩個反射面的干涉條紋影像並不同,詳細可參考標準作業影片。
我們的經驗是找到第二個反射面的干涉條紋後再將平移台動-900μm可找到第一個反射面干涉條紋。
步驟4.準備Balanceddetector
(1)Probebeamenergytuner降到0,接著才可移除晶體O2的擋光卡片。
(2)使用probebeam光路上的反射鏡M6與M7對過光圈I6與I7。
(3)確認打在Balanceddetector的光點有完整被chip收進去且沒有被任何元件削光。
(4)在產生THz的晶體O1後放上THzpassfilter(MICROTECH)。
(5)Balanceddetector上的outputM+接到示波器(TektronixTDS3054B)的CH1,M-接到CH3,以CH2當作triggersource。
(6)示波器接上網路線(可從示波器面板測試示波器是否與網路連線成功,方法如下:
pushutilitybutton→pushsystembottombutton選擇systemI/o→EthernetNetworkSetting→ChangeInstrumentSetting(此時InstrumentIPAddress所顯示的即是示波器連接上的IP位置,並記下此IP,之後輸入擷取程式)→OKAccept→Testconnection顯示OK即完成網路測試)。
透過示波器來觀測只放pumpbeam還未放probebeam前要將M+與M-的雜散光訊號擋至低於5mV。
放probebeam後M+與M-訊號約200mV。
步驟5.存取數據
(1)開啟程式”LaserControl_v05.llb”,將平移台動到適當位置(掃小範圍動-25μm,大範圍動-300μm)
(2)開啟程式”balanceddetector(存每個點)_v2.vi”
(3)程式參數設定:
VISAresourcename:
輸入示波器所接的網路線IP位置(exTCPIP:
:
192.168.0.75)
共取幾個delay:
小範圍輸入30,大範圍輸入240(12ps)
往前Length(μm):
7.5
一個delay取幾發:
10
Numberofaverage:
6
設定完存檔路徑後便可執行程式
程式面板中的Livetrace顯示即時每一發數據而Averagetrace為顯示每個delay平均的數據。
程式面板中的存檔路徑與檔案名稱對應所存的檔案是每個delay平均的數據,而存檔路徑2與檔案名稱2對應的檔案是將每一發的結果記錄下來,存檔路徑3與4分別存下M+與M-的資料。
故障排除
問題
原因
解決辦法
1.
偵測不到THz訊號或偵測到的THz電場強度過低(pump能量50mW時,訊號變化量應有10%)。
可能原因如下:
(1)Probebeamdelayline的電動平移台不會動。
(2)時間或空間疊合跑掉。
(3)時間疊合的干涉條紋抓錯個。
(4)雷射光沒有完整收到balanceddetectorchip。
(5)光學元件角度沒有在正確位置。
(6)OAP聚焦沒聚好
(1)平移台訊號線問題或
者需要重開電腦。
(2)、(3)重新檢查時間與空間疊合,請參考步驟2與步驟3。
(4)用IRviewer重新確認雷射光有完整被balanceddetector的chip收進去。
(5)參考光學元件標記確認每個元件角度。
(6)移除ITO玻璃,架成像系統檢查pumpbeam經過OAP的聚焦情況。
未放ZnTe晶體前pumpbeam可聚到約7.3μm,下圖為放ZnTe晶體後聚焦點的image。
Part2
Single-shotTHzwaveformanalyzer標準作業程序
<
請搭配Part1與標準作業影片>
(1)請參考Part1步驟1Pumpbeam的光路校正。
(2)放置產生THz的晶體於O1,並用IRviewer對反射光回I1。
Longprobebeam:
(1)請參考Part1步驟1Probebeam的光路校正。
由於Shortprobebeamdelay平移台還會進行調整,因此Shortprobebeam等抓完時間疊合再進行對光。
步驟2.Pump與Longprobebeam的空間疊合
(1)請參考Part1步驟2.
步驟3.Pump與Longprobebeam的時間疊合
(1)使用CCD1觀測pump與longprobebeam通過BBO晶體的干涉條紋。
(3)用Labview8.0開啟程式”LaserControl_v05.llb”,利用程式控制平移台位置來抓干涉(粗抓step可用50,細抓step可用5)。
(4)干涉的位置放在longprobebeam的中心並將此點設為零點(干涉範圍約380μm)。
(5)程式停止。
由於ITO有兩個反射面,正確的干涉條紋應為較寬的影像而非細條紋的影像。
抓時間干涉其中一道beam是長脈衝因此需藉由BBO來找干涉條紋。
步驟4.光路校準
Shortprobebeam:
調整反射鏡M3與M4將光對過光圈I3與I4。
(1)調整反射鏡M5與M6將光對過光圈I5與I6。
(2)將powermeter放在產生THz的晶體O1前校正pumpbeam能量,要注意入射O1的能量不能超過50mW(ZnTedamagethreshold:
步驟5.Shortprobebeam與Longprobebeam的時間疊合
(1)用USB線連接電腦與diodearray。
(2)diodearray接上與雷射同步的trigger訊號。
(3)用Labview7.1開啟程式”SSA(singleshotversion).llb”,點選”contiuouslysavefilefromdetectorarray.vi”,程示面板如下圖:
(4)執行程式之後即可在面板上的”continuouslyscan”看到diodearray的訊號。
(5)調整shortprobebeamdelayline平移台與最佳化BBO晶體位置及角度將訊號調整至最大。
(6)Probebeamenergytuner降到30。
(7)插上偵測THz的晶體O2。
(8)再次調整shortprobebeamdelayline平移台將訊號調整至最大。
(9)關閉程式。
trigger訊號要設定HighZimpedance,若diodearray訊號的count不對要設定DG535的delay。
步驟6.存取數據
(1)用Labview7.1開啟程式”SSA(singleshotversion).llb”,點選”contiuouslysavefilefromdetectorarray.vi”。
(2)參數設定:
是否存檔:
請點選。
Darkcurrent:
Numeric:
輸入要取幾發去作平均。
Savepath:
輸入存取平均後的訊號結果的路徑。
Savepath2:
存取每一發訊號結果的路徑。
(3)參數設定完畢即可執行程式。
Labview的面板中的”Averageautocorrelationtrace”為平均後的結果,standarddeviation為訊號的標準差。
偵測不到THz訊號
(1)雷射energyfluctuation太大。
(1)定義Signaltonoiseratio(SNR)為標準差除以平均。
STR必須在百分之十以下,若大於百分之十代表雷射profile不夠穩定極有可能量不到訊號。
經驗上量測pumpbeam能量時的roommeamsquare(rms)值需小於3%才為標準值。
(2)重新檢查時間與空間疊合,請參考步驟2、3、5。
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