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【2h】

Homodyne Solid-State Biased Coherent Detection of Ultra-Broadband Terahertz Pulses with Static Electric Fields

机译：静电场超宽带太赫兹脉冲的岩体固态偏置相干性检测

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摘要

We present an innovative implementation of the solid-state-biased coherent detection (SSBCD) technique, which we have recently introduced for the reconstruction of both amplitude and phase of ultra-broadband terahertz pulses. In our previous works, the SSBCD method has been operated via a heterodyne scheme, which involves demanding square-wave voltage amplifiers, phase-locked to the THz pulse train, as well as an electronic circuit for the demodulation of the readout signal. Here, we demonstrate that the SSBCD technique can be operated via a very simple homodyne scheme, exploiting plain static bias voltages. We show that the homodyne SSBCD signal turns into a bipolar transient when the static field overcomes the THz field strength, without the requirement of an additional demodulating circuit. Moreover, we introduce a differential configuration, which extends the applicability of the homodyne scheme to higher THz field strengths, also leading a two-fold improvement of the dynamic range compared to the heterodyne counterpart. Finally, we demonstrate that, by reversing the sign of the static voltage, it is possible to directly retrieve the absolute THz pulse polarity. The homodyne configuration makes the SSBCD technique of much easier access, leading to a vast range of field-resolved applications.
机译：我们提出了一种创新的固态偏置相干检测（SSBCD）技术的创新实施，我们最近引入了超宽带太赫兹脉冲的两个幅度和相位的重建。在我们之前的作品中，通过外差方案进行了SSBCD方法，该方法涉及要求锁定到THz脉冲系的方波电压放大器以及用于解调读出信号的电子电路。这里，我们证明了SSBCD技术可以通过非常简单的岩散方案来操作，利用普通静态偏置电压。我们表明，当静态字段克服THz场强时，HOMODYNE SSBCD信号变为双极瞬态，而不需要额外的解调电路。此外，我们引入了差异配置，其将杂质方案的适用性扩展到较高的THz场强，也引起与外差的对应物相比的动态范围的两倍改善。最后，我们证明，通过逆转静电电压的符号，可以直接检索绝对THz脉冲极性。 Homodyne配置使SSBCD技术更容易获得，导致广泛的现场解决应用程序。

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