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相似文献
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1.
黄甜  刘琪  王琦  张大伟 《光学仪器》2017,39(5):70-73
太赫兹滤波器在通信、传感、成像等领域有着广泛的应用。提出了一个基于半导体材料砷化镓的周期性微结构可调谐太赫兹滤波器,并对半导体材料的电介质特性以及微结构的太赫兹滤波特性进行模拟研究。提出了基于光栅结构的太赫兹滤波器,用CST软件时域有限差分法(FDTD)进行模拟仿真,0.1~5.0THz频段的太赫兹波垂直入射光栅表面,在225~325K范围内可获得工作频率为0.35~1.51 THz,1.16 THz的滤波带宽,同时保持透过率在85%以上,这对太赫兹滤波器的滤波带宽和透过率的提升具有重大意义。  相似文献   

2.
基于太赫兹频段,为研究太赫兹滤波器的滤波特性,提出了一种基于频率选择表面(FSS)的反射型偏振太赫兹滤波器。通过分析不同旋转角度的滤波器透过性,得出该结构的滤波器具有中心反射率高,谐振频率拓展范围大等优点。优化计算结果表明,当FSS结构设计成不同的旋转角度时,可将中心频率控制在0.58~0.72 THz(动态可调范围约为24%),具有较强的频率拓展实用性,并且在0.58 THz处获得超过96%的最高反射率。  相似文献   

3.
氧化镁晶体在太赫兹波段的性质得到了广泛的关注。基于太赫兹时域光谱系统,在0.2~2.6THz对氧化镁晶体的光学特性进行分析。从测得的透过率和相移提取晶体的折射率和吸收谱。通过数据分析处理,实验得到该波段氧化镁晶体的折射率在2.76~2.78之间,且随着太赫兹频率的增加其透过率逐渐减小。进一步分析表明,氧化镁晶体在太赫兹波段无明显反常色散和吸收峰。  相似文献   

4.
提出了一种在太赫兹频段可以用来实现超聚焦效应和具有高透射率能力的奇异表面等离子体棱镜结构。这种奇异的棱镜结构是由三个亚波长孔和在金属板两端雕刻有有限个周期性排列的浅槽组成。通过利用表面等离子体激元(SPPs)和超常光学透射(EOT)现象的相关理论,证明了所设计的棱镜结构可以产生一个半高宽(FWHM)约为1/4λ的聚焦点,其透射率是传统的表面等离子体棱镜结构的4.6倍。所设计结构可应用于超分辨成像、光刻、功能性探测等方面。  相似文献   

5.
本文采用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)测试分析了不同压强(10--4~103mbar)的空气在0.2~1.5THz频段下的太赫兹光谱.实验表明,透过空气的太赫兹波与参考信号相比有显著的时间延迟和振幅衰减,并且其在0.55THz、0.75THz、1.1THz、1.2THz、1.4THz处出现吸收峰,这与水蒸气对太赫兹波的吸收峰位相一致.随着气体压强的减少,时域信号振幅衰减和时间延迟减少.而气体折射率几乎不随频率变化,但却随着压强的减小而减小.这说明THz-TDS技术能够灵敏的分辨真空环境下压强的变化,并且能对空气中痕量的极性气体灵敏的响应,可以应用于真空环境中的痕量气体检测以及环境监测等.  相似文献   

6.
太赫兹技术对营养品中蛋白质含量的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)和红外光谱分析技术,研究了3种奶粉、杏仁粉和白砂糖的光学性能和光谱特性。通过对比样品在1658 cm-1和1747 cm-1处的红外光谱吸收峰,可以判定蛋白质和脂肪含量的差别。对比样品在THz波段的吸收系数和折射率,蛋白质含量较高的样品其吸收系数和折射率较高。观察样品的红外吸收峰强度和位置难以定量分析样品的蛋白质含量,但可以利用样品在THz波段的吸收系数与折射率有效地判定营养品中蛋白质的含量。实验结果表明蛋白质在太赫兹波段比在红外波段有更好的区分性,THz-TDS技术有望为营养品中蛋白质含量检测提供一种有效的分析手段。  相似文献   

7.
鉴于金属光子晶体结构在滤波、极化、传感、成像等领域的重要作用,研究了基于三角形晶格的金属光子晶体的超常透射、光子能带和表面波特性。采用三维时域有限差分法对金属光子晶体结构建模,同时解释超常透射机理;推导和讨论光子能带沿着ΓK和ΓM晶格方向的能带图,分析不同的表面波特征,并解释非对称入射下观察到的三角形的两个晶格方向模式分裂效应;建立了描述这种模式分裂效应的精确的表面模式谐振频率公式,并对金属光子晶体的色散进行了定量分析。研究结果可为太赫兹功能器件的研究提供参考。  相似文献   

8.
基于光学谐振器结构的感应透明现象通常是利用双光学谐振器产生的,但由于谐振器间易失谐,因此感应透明现象难以稳定。本文研究利用单光学谐振器实现稳定的感应透明现象,并获得透过率大、带宽窄的透射峰。首先建立单光学谐振器自干涉结构,利用传输矩阵理论讨论该结构的透射谱,研究结构参数对透射谱的影响,实验上,基于理论结果选择适当的结构参数,利用单模光纤制作单光学谐振器自干涉结构,建立实验系统测量结构的透射谱,最后讨论了该结构的应用。实验结果表明:利用基于单光学谐振器感应透明现象可获得带宽很窄的透射峰,峰值透过率为0.62,透射峰带宽为0.54 MHz,透射峰带宽与波导长度乘积为6.48 MHz·m。基于单光学谐振器感应透明现象的窄带透射峰可用于窄带滤波、光学信息处理、高精度光学参量测量及检测等。  相似文献   

9.
爆炸性物质的太赫兹(THz)光谱分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
介绍了利用自由空间电光取样方法对爆炸性物质进行太赫兹(THz)频段的时间分辨光谱测量.得到了四种爆炸性材料的透射光谱,得出了它们在THz频段的光学特性.DNT(2,4-二硝基甲苯)在此频段有特征吸收峰,经过钝化的RDX(黑索今)在0.6-0.9THz之间吸收明显增强;而HMX(奥克托金)和TNT(2,4,6-三硝基甲苯)磷状结晶片对THz波的吸收较小,在0.4-1.2THz的频率范围内折射率不随频率发生显著改变.研究这四种常见的爆炸物特征谱线及在THz波段的光学参数,对于建立爆炸物材料THz波段指纹谱数据库和检测环境中危险物质,排除安全隐患具有重要意义.  相似文献   

10.
研究了太赫兹散射式扫描近场光学显微镜(Terahertz scattering-type scanning near-field optical microscopy,THz s-SNOM)对亚表面金属微纳结构的显微成像检测。首次采用自主搭建的THz s-SNOM系统对表面覆盖了六方氮化硼薄膜的金微米线进行太赫兹近场显微测量,获得了具有纳米量级空间分辨率和较高对比度的近场显微图。结合全波数值模拟,分析了THz s-SNOM探测亚表面金属微纳结构的空间分辨率、近场散射信号强度和成像对比度。研究表明,THz s-SNOM具有优良的亚表面显微成像检测能力,可应用于微纳电子器件的亚表面结构表征和缺陷检测。  相似文献   

11.
精确提取陶瓷层(Top coat,TC)与热生长氧化层(Thermally grown oxide,TGO)层在太赫兹频段的折射率是进行热障涂层(Thermal barrier coatings,TBCs)太赫兹无损检测研究的重要条件。由于对涂层样品只能采取反射式测量,所以首先比较了反射式与传统透射式测量条件下提取样品太赫兹光学参数及厚度的结果,随后利用反射式太赫兹时域脉冲成像系统提取等离子体喷涂的8YSZ热障涂层(TBCs)中TC层与TGO层的折射率,并依据所提取折射率进一步对TC层的厚度分布进行测量及成像。试验结果表明在材料中衰减较小的有效频段下反射式测量同样可以精确提取样品的折射率以及厚度,反射式测量TC层的平均折射率为5.23,TGO层的折射率为2.91,TGO的主要成分α-Al2O3的折射率为2.85。TBCs样品中TC层的平均厚度为257 μm,从TC层厚度的太赫兹图像中可观察到TC与粘结层(Bond coat,BC)界面的不均匀程度。反射式太赫兹无损检测可精确提取TBCs中TC与TGO的折射率和厚度,这对于TBCs中裂纹和气泡等缺陷的识别以及TGO生长太赫兹检测具有重要意义。  相似文献   

12.
A new method for measuring optical-beat frequencies in the terahertz (THz) region using microwave higher harmonics is presented. A microwave signal was applied to the antenna gap of a photoconductive (PC) device emitting a continuous electromagnetic wave at about 1 THz by the photomixing technique. The microwave higher harmonics with THz frequencies are generated in the PC device owing to the nonlinearity of the biased photoconductance, which is briefly described in this article. Thirteen nearly periodic peaks in the photocurrent were observed when the microwave was swept from 16 to 20 GHz at a power of -48 dBm. The nearly periodic peaks are generated by the homodyne detection of the optical beat with the microwave higher harmonics when the frequency of the harmonics coincides with the optical-beat frequency. Each peak frequency and its peak width were determined by fitting a Gaussian function, and the order of microwave harmonics was determined using a coarse (i.e., lower resolution) measurement of the optical-beat frequency. By applying the Kalman algorithm to the peak frequencies of the higher harmonics and their standard deviations, the optical-beat frequency near 1 THz was estimated to be 1029.81 GHz with the standard deviation of 0.82 GHz. The proposed method is applicable to a conventional THz-wave generator with a photomixer.  相似文献   

13.
液态一元醇的太赫兹时域光谱研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
苏云云 《光学仪器》2014,36(6):499-503
太赫兹波可以与极性液体中的氢键网络产生强的相互作用,作用越强吸收越强。鉴于此性质,利用太赫兹时域光谱技术对甲醇、乙醇、正丙醇在0.1~1THz波段内的太赫兹光谱进行了检测,发现其吸收光谱随分子极性的差异有显著的区别,并从中提取出了一元醇的吸收系数、折射率、介电常数等光学参数。在此基础上还利用对样品介电常数敏感的微孔金属片,通过产生的共振峰漂移进一步对不同一元醇进行了检测,结果表明太赫兹光谱技术结合微结构器件在液态化学及生物样品检测方面有潜在的应用价值。  相似文献   

14.
针对商业CMOS(互补金属氧化物半导体)场效应管模型在高频下易失效的问题,运用ADS软件构建了基于经典动力学理论的非线性RCL传输线模型,并结合实测数据说明了本文模型的精准性及太赫兹波段场效应管的工作原理。构建了基于经典动力学理论的非线性RCL传输线模型仿真系统,并将其与商业模型仿真结果进行对比,分析了在太赫兹波段本文模型与商业模型的区别。测试了现有场效应管探测器的频率响应,并对实测数据与两种模型仿真数据进行对比,说明本文模型提高了预测精度。最后,结合3σ原则分析了场效应管沟道尺寸对载流子散射效应的影响,以及场效应管进入弹道工作模式的条件。实验结果表明:本文模型与商业模型的区别主要在于模型中是否存在电感部分,该部分可作为场效应管沟道中载流子动量是否守恒及散射效应是否可以忽略的表征参数。相较于商业模型,本文模型对探测器最佳频率工作点的预测精准度可提高0.3%,对探测器带宽的预测精准度可提高约10%。该项研究为CMOS场效应管模型的精确建立及仿真分析提供了良好基础。  相似文献   

15.
The generation and detection of intense terahertz (THz) radiation has drawn a great attention recently. The dramatically enhanced energy and peak electric field of the coherent THz radiation can be generated by coherent superposition of radiated fields emitted by ultrafast electron bunches. The femtosecond (fs)-THz beamline construction at the Pohang Accelerator Laboratory (PAL) was completed in the end of 2009. The fs-THz beamline at PAL can supply ultrafast and intense fs-THz radiation from a 75 MeV linear accelerator. The radiation is expected to have frequency up to 3 THz (~100 cm(-1)) and the pulse width of <200 fs with pulse energy up to 10 μJ. This intense THz source has great potential for applications in nonlinear optical phenomena and fields such as material science, biomedical science, chemistry, and physics, etc.  相似文献   

16.
A terahertz (THz) spectrometer based on backward-wave tubes and combined with a pulsed-magnetic-field generator with a pulse duration of ~100 μs and an amplitude of up to 50 T is described. This spectrometer is indented for studying magnetic resonances of various magnets in the THz frequency range (30 GHz-1.5 THz) in the Faraday (longitudinal field) and Voigt (transverse field) geometries. Its operating principle is based on measurements of the change in the transmission of polarized THz radiation by studied samples exposed to an applied pulsed magnetic field. Its advantage over the magnetic-resonance technique, in which radiation guides with uncontrolled radiation polarization are used, is the possibility of performing precise polarization measurements necessary for determining the conditions for excitation of resonance magnetic modes and yielding important information on the magnetic structure of materials. The results of polarization measurements of test samples are presented. The degree of radiation polarization is 99.99%; the dynamic measurement range is 25 dB; the measurement accuracy is no worse than 1%; the time resolution of the recording system is 1s; the magnetic-field inhomogeneities at the solenoid’s center at a base of ±2 mm are no worse than 1 (experimental) and 5% (calculated) for the axial and radial components, respectively; and the maximum stored energy is 40.5 kJ.  相似文献   

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