具有芯片级双光学频率梳的太赫兹高光谱成像

高光谱成像是一种光谱成像技术，允许使用包含来自多个光谱带信息的像素来创建图像。在太赫兹波段，它已成为许多应用的突出工具，从非电离癌症诊断和药物表征到非破坏性伪影测试。当代太赫兹成像系统通常依赖于基于光纤的近红外飞秒激光的非线性光学转换，需要复杂的光学系统。在这里，研究人员展示了基于太赫兹量子级联激光器的芯片级频率梳的高光谱成像。双光学频率梳是自由运行的，并发出相干的太赫兹辐射，在3.4 THz时覆盖220 GHz的带宽，每条线路约10μW。双光学频率梳光谱的快速采集速率与梳状物的单片设计，可扩展性和芯片尺寸相结合，对于未来生物医学和制药工业中的成像应用具有极大的吸引力。

图 .（a）双光学频率梳高光谱成像系统。 两个THz-QCL （太赫兹量子级联激光器）OFC（光学频率梳）反平行排列，它们的输出由两个离轴抛物面镀金镜收集。信号OFC聚焦放置在XYZ平移台上的样本（实心盘）上。在具有5GHz带宽的热电子辐射热测量计上收集透射光并与本地振荡器梳组合。（b）安装在铜基座上的两个芯片级THz-QCL照片; （c）两个太赫兹梳的光学模式光谱，以3.4 THz为中心; （d）对应于（c）中所示光谱的干涉图（IFG），用太赫兹傅立叶变换光谱仪测量; （e）和（f）来自两个THz-QCL OFC的帧间节拍音符。 对于（e）和（f），中心频率分别为16.988和17.027GHz。