Υλοποίηση Οπτικής Πηγής Για Την Παραγωγή Terahertz Ακτινοβολίας Και Εφαρμογές Στη Βιοιατρική Τεχνολογία

Abstract

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στην Terahertz περιοχή συχνοτήτων (0.1-10 THz) έχει μοναδικές ιδιότητες που την καθιστούν ιδιαίτερα ελκυστική σε ένα ευρύ πεδίο εφαρμογών, με βασικότερες αυτές της βιοϊατρικής φασματοσκοπίας και απεικόνισης. Μέχρι πρόσφατα, THz συστήματα υψηλής ποιότητας και απόδοσης ήταν δυσεύρετα, αλλά το τεχνολογικό αυτό κενό έχει αρχίσει να καλύπτεται από ένα ευρύ φάσμα νέων τεχνολογιών. Η THz ακτινοβολία είναι πλέον διαθέσιμη τόσο σε συνεχούς κύματος όσο και σε παλμική μορφή, όμως ακόμα υπάρχουν πολλοί περιορισμοί που πρέπει να ξεπεραστούν. Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας υλοποιείται μια νέα οπτική πηγή για την παραγωγή συνεχούς THz ακτινοβολίας με τη μέθοδο της φωτομίξης, η οποία παρέχει δύο συμφασικά οπτικά σήματα, με φασματική απόσταση που μπορεί να ρυθμιστεί σε μια περιοχή αρκετών THz. Αυτή η οπτική πηγή χρησιμοποιεί μια laser πηγή στενών παλμών, η έξοδος της οποίας διευρύνεται φασματικά μέσω παραγωγής υπερσυνεχούς φάσματος σε μία Φωτονική Κρυσταλλική Ίνα. Η φασματική επιλογή συνιστωσών στο υπερσυνεχές αυτό φάσμα επιτυγχάνεται μέσω οπτικού φιλτραρίσματος με χρήση ενός συμβολομέτρου Fabry-Perot. Κατά την πειραματική διαδικασία επιτεύχθησαν φασματικές αποστάσεις στα 0.4 THz, 0.8 THz και 1.2 THz. Η πηγή αυτή προορίζεται να χρησιμοποιηθεί σε THz φασματοσκοπικά και απεικονιστικά συστήματα συνεχούς κύματος και αναμένεται να δώσει λύση στα προβλήματα που περιόριζαν μέχρι τώρα την χρήση τους.