The work presented in this thesis makes a Terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) using asynchronous optical sampling (ASOPS) technique. Terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) has attracted particular attention as a basic measurement method in the fields of THz science and technology. Terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) based on asychronous optical sampling has lots of merits to drastically improve the frequency resolution and decrease the measurement time. ASOPS method using two mode-locked lasers with slightly mismatched mode-locked frequencies has been effectively applied for terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) to achieve rapid data acquisition and high spectral resolution. In addition ASOPS was proposed to omit a troublesome, mechanical time-delay stage in a pump-probe method. The effectiveness of the proposed method is confirmed by comparing it with conventional stage-scanning terahertz time-domain spectroscopy. The result of this work may contribute to the development of real-time spectroscopy and imaging.
본 논문에서는 비동시성 광 샘플링(asynchronous optical sampling; ASOPS) 방법을 이용한 테라헤르츠(terahertz; THz)파 시간영역 분광기를 만들고 기존의 테라헤르츠 시간영역 분광기(THz time-domain spectroscopy; THz-TDS)와 비교하여 상대적인 효율성을 설명하였다.
THz파의 진폭파형을 시간 분해능으로 측정하여 위상정보를 동시에 측정하는 THz-TDS는 THz 주파수 영역대의 과학과 기술 분야에 기초적인 계측 방법으로 특별한 주목을 받고 있다. 이 논문에서는 약간의 반복률 차이를 가지는 두 대의 모드락킹 된 펨토초 레이저를 이용하는 비동시성 광 샘플링 방식을 THz-TDS에 적용하여 모터 스테이지를 사용하는 일반적인 THz-TDS에 비해 주파수 분해능 향상과 데이터 측정 시간의 단축 효과를 실현하였다. 최초의 ASOPS 방법은 pump/probe 방법에서 여러 가지 문제를 가지는 선형 모터 스테이지를 제거하는 해결책으로 제안되었다. 제안된 방법의 효율성은 기존의 선형 모터 스테이지를 사용하는 THz-TDS와 비동시성 광 샘플링을 사용하는 THz-TDS에서의 얻은 THz 신호를 비교하여 확인하였다.
본 논문에서 제시한 방법을 이용한다면 빠른 데이터 계측 시간과 정밀한 주파수 분해능을 이용하여 실시간 분광 및 다양한 영상기술 등의 응용 분야에 획기적인 발전을 가져올 수 있을 것으로 확신한다.
