Medición de materiales con radiación Terahertz

Abstract

La radiación Terahertz (THz) o Rayos T, define las ondas electromagnéticas con un rango de frecuencias entre 0,1 THz y 10 THz. Es posible categorizar las técnicas de detección de radiación en la banda de los THz en técnicas coherentes e incoherentes. La principal diferencia entre ellas es que en la técnica coherente se determinan tanto la amplitud como la fase de la señal recibida; pero, en la técnica incoherente, solo se mide la intensidad de la señal. La espectroscopía THz en el dominio del tiempo es, generalmente un método coherente. En él, la señal de THz induce corriente en la antena detectora, debido a la existencia de pares libres de electrones en el espacio de la antena. La fase de la señal de THz en este método se puede medir variando la longitud del camino óptico del pulso que excita las antenas. Los detectores directos como los piroeléctricos son principalmente detectores incoherentes. Estos detectores a temperatura ambiente son apropiados para aplicaciones donde no se requiere alta resolución espectral y tiempo de respuesta rápido comparados con los métodos coherentes.  Este artículo presenta la medición experimental de diferentes materiales cuando se irradian con radiación de terahertz, aplicando técnicas de espectroscopia THz en el dominio del tiempo. La radiación es emitida por una antena fotoconductora, excitada por un láser de femtosegundos. Los resultados se obtienen al medir el pulso THz transmitido a través de los materiales al implementar sistemas de detección coherentes e incoherentes, obteniendo el índice de refracción y coeficiente de absorción, en caso de la técnica coherente, y el coeficiente de absorción en la técnica incoherente, para los distintos materiales estudiados en este trabajo.