太赫兹时域光谱仪在陶瓷涂层及低压气体检测中的应用

太赫兹时域光谱仪(Terahertz Time-Domain Spectrometer,THz--TDS)在光谱学、材料表征、安检、通信等众多领域具有广阔的应用前景。介绍了一种稳定的波长为1560 nm的光纤短脉冲激光器以及一种基于该激光器的THz--TDS系统。然后用该系统对几种陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites,CMC)进行了无损检测。特别是在对热障涂层(Thermal Barrier Coating,TBC)的厚度进行检测时,实现了微米量级的精度。相比于传统方法,太赫兹波对CMC具有较强的穿透性并且应用灵活,因此提供了更好的解决方案。最后使用太赫兹异步光学采样系统(Terahertz Asynchronous Optical Sampling,THz--ASOPS)对低压水蒸气进行了高分辨率光谱分析。结果表明,光谱分辨率达到10 MHz,比传统的THz--TDS提高了100倍以上。