STFT Flat-Top THz Source

平顶为何重要 — 大多数太赫兹源在某一个频率上出现尖峰、两侧迅速下降，因此测量在峰值处很强，在其他各处噪声很大。平顶在整个频带内保持可用强度 — 一次扫描，质量均匀，没有偏好的频率。

四种配置 — 泵浦与探测均可以是太赫兹脉冲或激光，光学平台的布局使这四种组合无需重新搭建即可实现。配置的选择决定了所能获得的信息。激光作用于跨越带隙的电子；太赫兹场作用于运动缓慢的自由度 — 载流子、声子、自旋、化学键。

两个焦点工位，正反皆可 — 无论运行哪种配置，光束都在两个焦点之一交汇。工位 1 为紧聚焦，光斑最小、场强最高，为 0.14 mm。工位 2 为样品工位，样品周围空间更大，为 0.26 mm。

场强如何测量 — 强太赫兹脉冲会使金刚石晶体产生短暂形变，由此产生的 Kerr 旋转的幅度直接给出场强，无需功率计。该方法已与另一台光源上完全独立的标定进行比对，两者符合在约 8 % 以内。作为参照，10 MV/cm 与把电子束缚在原子上的场强相当，这正是该脉冲能够驱动材料而不只是探测材料的原因。

观察电子的开启过程 — 扫描两个脉冲之间的延迟，即可把横轴变成一把时钟。在转为导电态的半导体中，信号随电子的出现下降超过 90 %，其边沿宽度不到一皮秒 — 足以跟踪开关过程本身，而不只是其后续效应。

透视物体 — 太赫兹光可以穿过塑料、纸张、陶瓷和织物，但会被金属和水阻挡，因此适合在不打开、不损坏的前提下查看密封包装、涂层和复合材料的内部。STFT 平顶在这里同样有帮助 — 频带内每个频率都以可用的信号到达，因此对比度不会在偏离某一优势频率时迅速崩塌。