THz辐射脉冲的产生与检测

OPT OpenIR > 中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前)

	THz辐射脉冲的产生与检测
	刘明利
学位类型	硕士
导师	孙传东
	2007-06-05
学位授予单位	中国科学院西安光学精密机械研究所
学位专业	光学
关键词	Thz脉冲光电导取样电光取样序列脉冲
摘要	太赫兹(THz )辐射是指频率范围为0.1THz-10THz的电磁辐射，这一波段位于红外光与微波之间，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，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、检测和应用得到了蓬勃发展。本文对主要的太赫兹辐射脉冲的产生和检测技术进行了研究，并建立了THz产生与检测的实验系统，初步检测到了THz辐射脉冲，具体内容包括: 第一章介绍了THz辐射特性。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。第二章介绍了THz辐射脉冲的主要产生和检测方法及原理。对于THz辐射脉冲的产生，本文介绍了常用的两种方法：光电导方法和光整流方法。对于THz辐射脉冲的测量，本文介绍了测量THz辐射脉冲的两种方法: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分析。第三章构建了脉冲序列激发大孔径光电导天线产生高功率窄带宽THz辐射的理论模型。在考虑有限的载流子寿命、瞬变载流子迁移率的影响因素的基础上，系统地分析了脉冲序列激发大孔径光电导天线产生高功率窄带宽THz辐射的特性。对比了单脉冲和脉冲序列激发SI-GaAs和LT-GaAs光电导天线的饱和特性。分析表明采用脉冲序列激发载流子寿命小于脉冲间隔的光电导天线时，可以克服大孔径光电导天线的饱和特性，产生高峰值功率的窄带THz辐射。第四章详细介绍了我们建立的THz脉冲的生成与检测的实验系统。在系统中我们采用1mm厚的（110）闪锌矿晶体ZnTe，基于光学整流方法辐射THz脉冲，并用另一块相同的ZnTe晶体基于线性电光效应，建立自由空间电光取样系统对信号进行探测。成功的探测到了利用ZnTe光学整流所产生的THz时域脉冲信号，对信号进行快速傅立叶变换得到最高频率接近5THz的THz频谱。第五章是对论文的总结。
学科领域	光学
页数	74
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/11970
专题	中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前)
推荐引用方式 GB/T 7714	刘明利. THz辐射脉冲的产生与检测[D]. 中国科学院西安光学精密机械研究所,2007.

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