太赫兹科学与技术进展-张希成_2.pptVIP

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2024-11-01 发布于广东
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太赫兹科学与技术进展-张希成_2.ppt

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1 /~zhangxcX.-C. Zhang (张希成)Center for THz ResearchRensselaer Polytechnic Institute, USARecent Progress for THzScience TechnologyTHz Group at RensselaerInternationalSymposiumofUltrafastPhenomenaandTerahertzRadiation

NRC Report: Harnessing Light“Aparticularlynovelandunexpectedapplicationoffemtosecondlightpulsesisthegenerationofterahertzradiation,orT-rays.T-raysinthewavelengthrangeof0.05to1mmprovideanewtechnologyforimaginghiddenitemsandsomeinvisiblematerialsproperties.”---1998MF,HF,VHF,UHF,SHF,EHF103 106kilo mega109 1012giga tera1015peta1018 1021exa zetta1024yottaTHz间隙电子(classicaltransport)微波光子(quantumtransition)可见光 x-射线 g–射线频率(Hz)1THz~1ps~300μm~33cm-1~4.1meV~47.6K100dc/~zhangxc1

Wave’s Nature: DiffractionsingleholeT-ray/~zhangxc1

012021THz1.5THz012022THz01202cm10.5THz01202cm1cm1cm1/~zhangxc1Diffraction from a Hole (f=1.8 mm)

Young’s Experiment(mm)10/~zhangxc1020014Time(ps)27apairofslitsT-ray

012021THz1.5THz012022THz01202cm10.5THz01202cm1cm1cm1/~zhangxc1Diffraction from Young’s T-Ray Interference

T-射线的一些重要特性/~zhangxc1T-射线具有较低光子能量(4meV@1THz),不会在生物组织中产生有害的光致电离。很多有机分子由于偶极子的旋转和震动跃迁,在GHz到THz频段,都具有很强的吸收和色散；分子的这些光谱特征使得T-射线鉴别成为可能。相干T-射线信号瞬时电场的强度和相位可以同时被测量;这样我们就可以通过对T-射线进行时域探测,获得THz吸收光谱和色散光谱。THz时域光谱提供了非常高的信噪比,而且对黑体辐射(热背景)不敏感。

The Breadth of T-Ray Applications22%gassensing5%microscope10%waveguide7%collatedfromseveralleadingjournalsinpast5yearsimaging12%other17%tomography3%biomedical7%materialtesting17%semiconductor/~zhangxc1

Research Highlights in Year 2002/~zhangxc1? SolidstateTHzlaser(ItalyandUK)? HighpowerTHzsourcefromJeffersonLab(US)? T-raytomographicimaging(US)? THzresonantstructureforlabel-freeDNAdetection(Germany)? T-rayforbiologicalandchemicalagentssensingandimaging(US)? THzradiationfromsemiconductorunderstrongBfield(Japan)? NonlinearTHzwavespectroscopy(US)? THzwavequantumopticsand