太赫茲波的產(chǎn)生、探測(cè)及整形技術(shù)研究.pdf

1、太赫茲(THz)輻射又稱T射線，通常是指頻率范圍在0.1THz-10THz之間的電磁輻射，在電磁波譜中處于紅外與微波之間，屬于遠(yuǎn)紅外波段。太赫茲波在民用、軍用、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)檢查和反恐領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景，是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)課題。由于早期缺乏有效的產(chǎn)生和探測(cè)太赫茲波的方法，對(duì)太赫茲技術(shù)的研究非常有限，近些年來，超快激光技術(shù)的發(fā)展為太赫茲波的產(chǎn)生提供了可靠、穩(wěn)定的激發(fā)光源，這使得太赫茲技術(shù)得到了迅速地發(fā)展。本文具體研究?jī)?nèi)容包括：

2、>　　一、闡述探究了太赫茲波的產(chǎn)生和探測(cè)方法，重點(diǎn)分析了利用光電導(dǎo)天線產(chǎn)生太赫茲波和利用自由空間電光取樣法探測(cè)太赫茲波，構(gòu)建了太赫茲波產(chǎn)生和探測(cè)系統(tǒng)原理圖，推導(dǎo)了利用光電導(dǎo)天線產(chǎn)生太赫茲波的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)表達(dá)式，計(jì)算出了輻射場(chǎng)強(qiáng)和輻射功率。
　　二、利用三維時(shí)域有限差分(FDTD)方法模擬仿真了矩形孔徑對(duì)典型THz脈沖的整形作用。分析了矩形孔徑的厚度和寬度對(duì)THz脈沖整形的影響，以及不同觀察點(diǎn)處的整形特性，模擬結(jié)果表明：矩形孔徑對(duì)入射

3、的THz脈沖實(shí)現(xiàn)了有效的整形和濾波。當(dāng)入射THz脈沖的偏振方向垂直于矩形孔徑長(zhǎng)度方向時(shí)，矩形孔徑對(duì)THz脈沖有較好的整形和濾波作用，而當(dāng)入射THz脈沖的偏振方向平行于矩形孔徑長(zhǎng)度方向時(shí)，矩形孔徑對(duì)THz脈沖幾乎沒有明顯的整形作用。
　　三、利用FDTD模擬仿真了圓形孔徑對(duì)典型THz脈沖的整形作用。分析了圓形孔徑的半徑和厚度對(duì)THz脈沖整形的影響。模擬結(jié)果表明：圓形孔徑對(duì)入射THz脈沖實(shí)現(xiàn)了有效的整形和濾波。圓形孔徑對(duì)THz脈沖的整