太赫茲波操控技術(shù)與器件研究.pdf

1、隨著太赫茲科學(xué)的發(fā)展，太赫茲技術(shù)逐漸在頻譜，成像，國防以及通信領(lǐng)域的顯現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。越來越多的領(lǐng)域開始重視起這門新興的學(xué)科。由于太赫茲科學(xué)起步較晚，對(duì)太赫茲波的有效操控是當(dāng)前技術(shù)的盲點(diǎn)，也是太赫茲研究的熱點(diǎn)。本論文主要從四個(gè)方面研究了對(duì)太赫茲波幅度和頻譜的操控：
　　 一.利用太赫茲時(shí)域頻譜技術(shù)(THz-TDS)研究了氧化釩(VOx)薄膜的半導(dǎo)體一金屬相變特性，尤其是硅基VOx薄膜的光致半導(dǎo)體一金屬相變特性。分析了不同波長

2、的連續(xù)光照射、飛秒脈沖激光照射等不同光激發(fā)方式下的硅基VOx薄膜對(duì)太赫茲波的光調(diào)制特性。
　　 二.通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究了復(fù)合型表面等離基元極化波(SPP)結(jié)構(gòu)的THz波濾波特性，采用唯象的分子模型理論對(duì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的透射頻率隨結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象進(jìn)行了分析。并從理論和實(shí)驗(yàn)上對(duì)復(fù)合結(jié)構(gòu)中蘊(yùn)含的SPP模式間的耦合過程進(jìn)行了驗(yàn)證，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算了SPP之間的耦合系數(shù)。
　　 三.結(jié)合硅基VOx薄膜的光調(diào)制特性和SPP結(jié)構(gòu)的濾波特性

3、，設(shè)計(jì)了VOx薄膜與金屬孔陣列的復(fù)合結(jié)構(gòu)，VOx薄膜與金屬塊陣列的復(fù)合結(jié)構(gòu)，以及硅基VOx微結(jié)構(gòu)陣列。并通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了這種雙功能器件的特性。通過模擬設(shè)計(jì)了幾種基于VOx薄膜和SPP結(jié)構(gòu)的器件，同時(shí)具有調(diào)制和濾波功能，實(shí)現(xiàn)了頻率可調(diào)的光控性能。
　　 四.把硅基VOx的光調(diào)制性質(zhì)應(yīng)用到TH-TDS中，作為太赫茲波的光控?cái)夭ㄆ?，取代傳統(tǒng)的機(jī)械馬達(dá)斬波器，成功測(cè)到了太赫茲脈沖的波形，并在理論上分析了該斬波器與傳統(tǒng)馬達(dá)斬波器的在測(cè)量太赫