太赫兹量子级联激光器有源区有限元模拟

采用有限元分析法解决了太赫兹量子级联激光器(THz QCL)有源区模拟问题。由于InP基差频THz QCL有源区为千层纳米结构,无法拆分实验探索,因此模拟分析显得尤为必要。首先列出有源区量子结构的薛定谔方程,而后采用Galerkin有限元法改写薛定谔方程,再根据连续性和边界条件,得到本征值矩阵方程,最后采用Matlab写出运算程序求解本征值矩阵方程,求出波函数。针对不同有源区量子结构,设定材料、组分、厚度和周期数及外加偏压等参数,即可得到波函数模方、能级、频率和波长等模拟结果。选取InP基差频THz QCL结构进行验证,结果表明此模型切实可行,其拓展应用也可以解决GaAs THz QCL模拟问题。     

飞秒激光触发光电导天线产生太赫兹波的研究

研究了光电导天线产生太赫兹波的辐射特性,利用麦克斯韦方程及其边界条件,计算了近远场的电场强度;采用电磁波时域有限差分方法（FDTD）,在Matlab系统软件中,用C语言编写程序计算光电导偶极天线的辐射太赫兹波的空间电磁场分布,并在计算机上以伪彩色图形显示,这种电磁场的可视化结果为天线的设计和改进提供了直观的物理依据。     

铁粉心滤波电感器的设计

滤波电感(扼流圈)的设计,须考虑到直流磁化的影响。铁粉心的饱和磁通密度高,直流磁化影响较小,费用也低,是一种理想材料。介绍三种扼流图的设计方法。     

基于SrTiO_3的频率可调谐太赫兹超材料吸波器（英文）

基于温度敏感材料钛酸锶(SrTiO3)提出了两款频率可调谐太赫兹(THz)超材料(MM)吸波器。由于SrTiO3材料的复值介电常数与外界温度相关,因此基于SrTiO3材料的太赫兹超材料吸波器的谐振频率可随外界温度变化。一款是基于十字金属谐振结构和SrTiO3介质层实现的,在200～400 K的温度范围内,其谐振频率可在1.62～2.44 THz的宽频带范围内实现主动调谐。另一款超材料吸波器通过在十字环金属谐振结构内填充SrTiO3材料来实现,而中间介电层仍然采用常见的聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料。当外部温度从200 K变为400 K时,谐振频率从1.11 THz移至1.58 THz,频率偏移达到了470 GHz,实现了频率可调的太赫兹超材料吸波器。可调谐超材料吸波器的实现可进一步扩展超材料吸波器的应用领域,从而更好地适应如太赫兹成像、太赫兹检测、传感和隐身等各种应用。     

强THz场下GaAs和InSb中瞬态谷间散射和碰撞电离

运用系宗蒙特卡罗法计算了强THz场作用下, n型掺杂的GaAs和InSb中随时间变化的散射机制以及载流子非线性动力学演变, 获取了电子散射至卫星谷并弛豫回原能谷的时间信息, 并追踪描绘了载流子瞬态增加的过程, 结果同时显示了强场作用下谷间散射是GaAs中的主要散射机制, 而碰撞电离则是InSb中的关键因素.此外进一步讨论了这两种机制对于相关物理量: 平均动能、平均速度、材料的电导率的影响, 结果说明这两种机制导致了非线性效应并在两种材料中起到相反的作用, InSb中碰撞电离的响应时间比GaAs中谷间散射的响应时间更长.该研究结果在THz调制领域有一定的指导意义.     

双频双深度扼流圈天线

美国Javad公司专门为大地测量系统设计了新的扼流圈天线。两个频率的槽深是不一样的，因为在接地面的每一个同心槽中旋放置一种特殊隔板，允许它分别对L1和L2两个频率实现最佳化。通过数学模拟，找到了地网的特殊尺寸，槽深小于L2频率的1／4波长，从而改进L2信号的性能，利用双深度同时改进L1和L2信号的性能。     

Manipulation of Terahertz Radiation Using Vanadium Dioxide

Vanadium dioxide(VO2) is a phase transition material which undergoes a reversible metal-insulator transition(MIT) when triggered by thermal, photo, electrical, and even stress. The huge conduction change of VO2 renders it a promising material for terahertz(THz) manipulation. In this paper, some interesting works concerning the growth and characteristics of the VO2 film are selectively reviewed. A switching of THz radiation by photo-driven VO2 film is demonstrated. Experiments indicate an ultrafast optical switching to THz transmission within 8 picoseconds, and a switching ratio reaches to over 80% during a wide frequency range from 0.3 THz to 2.5 THz.     

聚乙烯材料的THz吸收特性实验

THz辐射能够穿透很多对可见光不透明的非金属、非极性材料,而用x辐射对这些材料成像的对比度又相对低,因此,THz成像在军事和安全领域日益受到重视.对成像材料的THz特性的实际测量是THz成像技术的重要组成部分.文中利用CO2泵浦THz激光对聚乙烯材料的THz吸收特性进行了实验研究.根据实验数据拟合得出所用聚乙烯材料在70.51、96.5、118.83、122.4、158.51、184.31、214.58 μm波长的吸收系数.