THz时域光谱系统及自由空间电光取样THz光谱测量

论文题目: THz时域光谱系统及自由空间电光取样THz光谱测量

论文类型: 硕士论文

论文专业: 光学

作者: 张亮亮

导师: 胡颖

关键词: 辐射,砷化镓,爆炸性物质,特征吸收峰

文献来源: 首都师范大学

发表年度: 2005

论文摘要: THz(1012Hz)辐射通常指的是频率在0.1THz～10THz（波长在30μm～3mm）之间的电磁波,其波段在微波和红外光之间,属于远红外波段,其成像和光谱技术可以提供传统的微波和X射线技术所不能提供的信息。近十几年来,随着超快激光技术的迅速发展,为THz脉冲的产生提供了稳定、可靠的激发光源,使THz辐射的产生和应用得到了蓬勃发展。 本论文第一章介绍了THz辐射的基本性质,瞬态性、宽带性、相干性等特性使THz光谱技术具有广阔的应用前景。物质在THz波段的光谱包含着丰富的物理和化学信息,因此THz技术在很多基础研究、工业及军事等领域有很重要的应用。随着THz射线技术的进步,THz射线的应用将会涉及交叉学科领域,包括通讯、成像、医学诊疗、健康监控、环境控制以及化学和生物标识。它也会在防御和安全方面引发新的变革。 论文第二章首先介绍了THz-TDS系统中光电导和光整流这两种最常见的产生宽频带脉冲THz辐射的方法、原理,以及光电导取样和自由空间电光取样这两种相干探测。着重讲述了THz时域光谱（THz-TDS）系统的搭建方法,并根据发射方式不同,分别介绍了THz波的产生机理。THz光谱测量技术处于起步阶段,商业上没有集成的光谱仪,因此,实验系统的搭建,是科研工作的起点,其性能的优劣,直接决定了测量结果的可靠性。本章介绍了首都师范大学THz光谱系统的光路调节和优化的方法,是在长期实验工作中总结的经验,相信对从事THz光谱技术研究的同行具有一定的借鉴意义。本章具体分析了系统性能优劣的评估标准及计算方法,信噪比和动态范围是实验系统的重要指标。首都师范大学THz光谱和成像实验室是继中科院物理所之后全国第二家拥有THz系统的单位,目前其系统的信噪比达到500,动态范围6000以上,与美国伦斯勒理工大学THz研究中心的系统性能相当,处于国际领先水平。从多次的试验结果,我们发现,通过改变崭波器的频率、振荡器的中心波长等参数可以大大提高信噪比和加宽频带,在系统运行良好的情况下,我们的带宽可达到3THz以上。、最后是有关我们所做的THz发射和探测方面的研究。包括天线发射极发射THz峰值信号与偏置电压的关系,以及低温砷化镓与半绝缘砷化镓产生THz电磁场的特性比较。我们发现随着输入的锁相电压的增大,THz信号的峰值大小也随着相应增大,将锁

论文目录:

引言

第一章 THz辐射的基本性质和应用

第一节 THz辐射的基本性质

第二节 THz辐射的应用技术

2．1 THz技术作为材料的分析和测试手段

2．2 THz成像技术

2．3 应用THz“雷达”技术进行敏感探测

第三节 THz技术存在的问题

第二章 THz时域光谱(TDS)系统

第一节 THz波发射和探测的方法及原理

1．1 THz波发射的方法及原理

1．2 THz波探测的方法及原理

第二节 THz时域光谱系统的建立

2．1 反射式InAs发生器光谱实验系统的搭建

2．2 反射式THz发射系统光路优化

2．3 透射式THz发射系统的搭建及光路优化

2．4 系统性能的评定指标

第三节 天线发射极发射THz峰值信号与偏置电压的关系

第四节 低温砷化镓与半绝缘砷化镓产生THz电磁场的特性比较

第三章 THz时间分辨光谱测量

第一节 实验系统、原理和测量

第二节 时间分辨光谱测量结果及相关分析

第四章 结论

参考文献

在学期间发表及待发表的学术论文

发布时间: 2005-07-07

参考文献

• [1].小波变换在THz时域光谱技术中的应用[D]. 蔡娜.河北工程大学2010
• [2].氨基酸分子的THz时域光谱研究[D]. 岳伟伟.首都师范大学2005
• [3].爆炸物和污染物的THz光谱研究[D]. 郭澜涛.首都师范大学2006
• [4].炸药和一氧化碳气体的THz光谱及拉曼光谱研究[D]. 王晓红.首都师范大学2006
• [5].生物可降解聚合物的THz光谱研究[D]. 张舜拯.首都师范大学2008
• [6].利用THz时域光谱测定GaAs晶体的光学常数[D]. 贾红宝.吉林大学2007
• [7].从THz时间波形中提取材料参数的方法和分析[D]. 徐新龙.首都师范大学2003
• [8].太赫兹时域光谱系统的研制及其应用研究[D]. 林雪梅.华南理工大学2011
• [9].基于人工电磁材料的THz非对称传输器件研究[D]. 张雅雯.北京邮电大学2018
• [10].太赫兹时域光谱系统实验的研究[D]. 孙清珍.山东科技大学2010

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