太赫兹脉冲的高灵敏度光子时间拉伸电光采样

通过使用光子时间拉伸电光采样 (EOS) 技术，最近已经能够在高重复频率下对太赫兹电信号进行单次记录。然而，时间拉伸 EOS 的中等灵敏度仍然是许多应用的一大限制。在此，我们提出了一种变体，能够提高自由传播太赫兹信号的光子时间拉伸的灵敏度。关键点是整合了参考文献 [Ahmed et al., Rev. Sci. Instrum. 85, 013114 (2014)] 中提出的想法，以升级经典的时间拉伸系统。该方法使用 SOLEIL 同步辐射设施的高重复频率太赫兹相干同步辐射源 (CSR) 进行了测试。我们的太赫兹数字化仪的信噪比因此可以直接提高约 $6.5$ 倍，使得在 0-300 GHz 频段内，电光晶体内部的噪声等效输入电场低于 $1.25$~V/cm（即 2.3~$\mu$V/cm/$\sqrt{\text{Hz}}$）。该灵敏度可随可用激光功率进行扩展，在需要时有望实现进一步的灵敏度提升。