(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222350884.6 (22)申请日 2022.09.02 (73)专利权人 北京航空航天大 学合肥创新研究 院 （北京航空航天大 学合肥研究 生院） 地址 230013 安徽省合肥市新站高新区文 忠路999号 (72)发明人 张晓强　姜芸青　许涌　赵巍胜　 (74)专利代理 机构 合肥天明专利事务所(普通 合伙) 34115 专利代理师 汪贵艳 (51)Int.Cl. H01S 1/02(2006.01) G01N 21/3586(2014.01) G01N 21/59(2006.01)G01N 21/01(2006.01) (54)实用新型名称 一种全光纤自旋 太赫兹产生装置 (57)摘要 本申请公开了一种全光纤自旋太赫兹产生 装置， 包括飞秒光纤激光器、 分束器， 所述 分束器 的输出端分别连接有泵浦光路和探测光路， 其中 泵浦光路用于产生太赫兹， 探测光路用于探测泵 浦光路产生的太赫兹； 所述泵浦光路包括串接的 高速光开关、 自旋太赫兹发射器， 所述高速光开 关和自旋太赫兹发射器之间通过第一保偏光纤 连接； 所述高速光开关由外加激励源进行调制， 实现泵浦光路的开、 关调制。 本申请通过外加激 励源对高速光开关进行调制， 实现飞秒激光在不 同光路传输与调制， 无需使用斩波器等笨重器 件， 结构简单且小型化。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 218182697 U 2022.12.30 CN 218182697 U 1.一种全光纤自旋太赫兹产生装置， 包括飞秒光纤激光器(1)、 分束器， 其特征在于： 所 述分束器的输出端分别连接有泵浦光路和探测 光路， 其中泵浦光路用于产生太赫兹， 探测 光路用于探测泵浦 光路产生的太赫兹； 所述泵浦 光路包括串接的高速光开关(3)、 自旋太赫 兹发射器(7)， 所述高速光开关(3)和自旋太赫兹发射器(7)之间通过第一保偏光纤(51)连 接； 所述高速光 开关(3)由外加激励源进行调制， 实现泵浦光路的开、 关调制。 2.根据权利要求1所述的一种 全光纤自旋太赫兹产生装置， 其特征在于： 所述自旋太赫 兹发射器(7)包括固定连接在一起的外壳(72)和内壳(71)， 所述内壳(71)的内部按照激光 运行方向并排安装有光学准直透镜(73)、 光学聚焦透镜(74)和自旋薄膜(76)； 所述外壳 (72)内固设有磁铁(75)、 超半球硅透镜(77)和陶瓷片(78)， 所述超半球硅透镜(77)通过内 壳(71)与自旋薄膜(76)相连接； 所述磁铁(75)有两块， 对称布置在超半球硅透镜(77)的两 端； 所述陶瓷片(78)垂直位于超半球硅透镜(77)的后侧用于阻挡自自旋 薄膜(76)透过的飞 秒激光。 3.根据权利要求2所述的一种 全光纤自旋太赫兹产生装置， 其特征在于： 所述自旋薄膜 (76)包括铁磁层和非磁层； 所述外壳(72)和内 壳(71)的材质均为非磁金属。 4.根据权利要求1所述的一种 全光纤自旋太赫兹产生装置， 其特征在于： 所述探测光路 包括光纤延迟线(4)、 光电导天线(6)， 所述光纤延迟线(4)和光电导天线(6)之间通过第二 保偏光纤(52)连接 。 5.根据权利要求4所述的一种 全光纤自旋太赫兹产生装置， 其特征在于： 所述光纤延迟 线(4)处于其 量程中间位置时， 泵浦光路长度与探测光路的长度相同。 6.根据权利要求1所述的一种 全光纤自旋太赫兹产生装置， 其特征在于： 所述外加激励 源为力、 电场、 磁场或电磁场。 7.根据权利要求1所述的一种 全光纤自旋太赫兹产生装置， 其特征在于： 所述分束器为 1×2光纤分束器(2)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218182697 U 2一种全光纤自旋太赫兹产生装 置 技术领域 [0001]本实用新型涉及自旋太赫兹发射设备领域， 具体涉及一种全光纤自旋太赫兹产生 装置。 背景技术 [0002]太赫兹频段位于红外和微波之间， 是宏观电子学与微观光子学的过渡频段， 兼具 宽带性、 低能性、 高透性、 唯一性等诸多优势特性， 其在无损检测、 卫星通信、 医疗诊断、 卫星 通信等领域具有重大的科学价值和广阔的应用前景。 自旋太赫兹源因其独特的太赫兹产生 机理， 具有低成本、 高效率 等优势， 是 未来太赫兹技 术的重要发展方向。 [0003]自旋太赫兹源是基于铁磁/非磁异质结构中的超快自旋流注入和逆自旋霍尔效应 产生太赫兹脉冲。 现有技术中的自旋太赫兹系统需要采用分束器将飞秒激光分为两束， 且 需要采用斩波器对其中的一束进 行调制， 如CN 114002181A公开了一种集 成自旋太赫兹源的 太赫兹超表面生物传感器， 其中激光器为 飞秒激光器， 激光器发射激光， 激光经过三个反射 镜后到达二分之一波片， 然后由分束镜 分成两束光： 一束光用于探测、 一束光用于太赫兹波 的发射； 太赫兹波发射路的激光经过斩波器后被调制， 受调制的激光经过两个反射镜后由 透镜聚焦。 其中飞秒激光利用率低、 体积庞大、 系统复杂、 成本昂贵； 斩波器体积较大， 系统 复杂。 同时由于自旋 薄膜透光率较高， 较多的泵浦 光束会透过自旋 薄膜， 为了防止投过的泵 浦光束对探测用的光电导 天线造成损伤， 故需要硅片或陶瓷片等对透过的泵浦 光束进行阻 挡， 导致系统光路复杂。 实用新型内容 [0004]为解决上述 技术问题， 本实用新型提供一种高效的全光纤自旋太赫兹产生装置 。 [0005]本实用新型采用如下技 术方案： [0006]一种全光纤自旋太赫兹产生装置， 包括飞秒光纤激光器、 分束器， 所述分束器的输 出端分别连接有泵浦光路和探测光路， 其中泵浦光路用于产生太赫兹， 探测 光路用于探测 泵浦光路产生的太赫兹； 所述泵浦 光路包括串接的高速光开关、 自旋太赫兹发射器， 所述高 速光开关和自旋太赫兹发射器之间通过第一保偏光纤连接； 所述高速光开关由外加激励源 进行调制， 实现泵浦光路的开、 关调制。 [0007]进一步方案， 所述自旋太赫兹发射器包括固定连接在一起的外壳和内壳， 所述内 壳的内部按照激光运行方向并排安装有光学准直透镜、 光学聚焦透镜和自旋薄膜； 所述外 壳内固设有磁铁、 超半球硅透镜和陶瓷片， 所述超半球硅透镜通过内壳与自旋薄膜相连接； 所述磁铁有两块， 对称布置在超半球硅透镜的两端； 所述陶瓷片垂直位于超半球硅透镜的 后侧用于阻挡自 自旋薄膜透过的飞秒激光。 [0008]进一步方案， 所述自旋薄膜包括铁磁层和非磁层； 自旋薄膜是由铁磁层和非磁层 采用磁控溅射方式制备而成， 其中铁磁层的材质为磁性多层膜结构钴铁硼， 所述非磁层的 材质为具有自旋霍尔角的材料。 飞秒光纤激光器输出 的飞秒激光经光学准直透镜、 光学聚说　明　书 1/4 页 3 CN 218182697 U 3