THz脉冲的产生与检测.pdfVIP

Tttz脉冲的产生与检测 摘 要 外光与微波之间，早期由于缺乏有效的产生和探测方法对THz技术的研究非常有 限，近十几年来，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、检测和应用得到了蓬勃发展。本文对太赫兹脉 冲的产生和检测技术进行了调研，并提出了自己的设计方案，搭建了试验平台， 具体内容包括： 第一章介绍了THz辐射特性及其潜在的应用。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领域有很重要的应用。随 着THz辐射技术的进步，THz辐射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。 第二章介绍了THz辐射脉冲产生和检测的主要方法及原理。对于THz辐射脉 冲的产生，介绍了常用的光电导方法和光整流方法。对于THz辐射脉冲的测量， 介绍了光电导取样技术和电光取样技术；对THz辐射脉冲产生和测量的理论依据 作了简要分析。 第三章采用电流起伏模型，分析了有限厚大孔径光电导天线产生太赫兹脉冲 的表面场与远场的时域特性，模型在包含有限的载流子寿命与瞬变载流子迁移率 等影响因素的基础上，还考虑了激发光脉冲在光电导材料中的时间延迟和吸收衰 减，使模型更加趋近于反映真实的物理过程，根据模型我们分析了光通量、光脉 宽、有限的载流子寿命和瞬变载流子迁移率、以及光电导材料厚度变化对THz表 面场和远场时域波形的影响，并对比分析了考虑光电导材料厚度与不考虑厚度 时太赫兹脉冲的远场时域波形，以及THz远场辐射强度受传播距离变化的影响。 第四章介绍了自行搭建的THz脉冲的产生与探测系统及初步实验。THz测量 技术处于起步阶段，而实验系统的搭建是科研工作的起点，因此必须自己搭建实 验系统，我们利用光学整流和电光取样方法对THz的产生和检测进行了实验，给 出了整个实验的搭建方法，尤其是电光取样系统的搭建，并对获得的实验结果进 行了分析和讨论。 第五章是对论文的总结。 关键词THz脉冲光电导取样 电光取样 THz anddetection pulsegeneration Li Electronics) Fan(Physical DirectedHouXunand YiShan by Wang Terahertz a ofthe aHz)radiation，whichoccupiesportionelectromagnetic large betweentheinflaredandmicrowavebands．Inthelast spectrum decade．rapid inultrafastlaser a andreliable sollrccfor progress technologyprovidessteady optical the generation。which theresearchinthe他 terahertz(THz)pulsesgreatlypromotes and thatdifficulttoaccess is before．Thethesisis generation，detectionapplication asfollows： organized one anintroductiontothe chara