Realization of a THz spectrometer using photoconductive antennas

This experimental thesis work is devoted to the design, development, and characterization of a THz spectrometer using two photoconductive antennas (PCA) both for the generation and the detection of THz pulses. A Kerr lens mode locked Ti:sapphire ring cavity laser at 800 nm wavelength with pulse repetition rate of 250 MHz was used as the coherent laser source. The THz spectrometer was completely characterized in terms of optical bandwidth, signal to noise ratio, and detection bandwidth. In addition, preliminary measurements of paper and plastic sampes were performed to recover sample refractive indexes in the optical frequency range from 0.1 to 2 THz.

Questo lavoro di tesi sperimentale è dedicato alla progettazione, sviluppo e caratterizzazione di uno spettrometro THz che utilizza due antenne fotoconduttrici (PCA) per la generazione e la rilevazione degli impulsi THz. Come sorgente è stato utilizzato un laser Ti in Zaffiro in regime di mode-locking tramite l'effetto Kerr. La cavità laser è ad anello e la radiazione prodotta ha una lunghezza d'onda di 800 nm con una frequenza di ripetizione degli impulsi pari a 250 MHz. Lo spettrometro THz è stato interamente caratterizzato in termini di banda ottica, rapporto segnale rumore e banda di rilevazione. Inoltre sono state eseguite misure preliminari su campioni di carta e plastica allo scopo di ricavarne l'indice di rifrazione nell'intervallo di frequenze da 0,1 a 2 THz.