基于氖燈的GDD制備及探測(cè)機(jī)理研究.pdf

1、因?yàn)樘掌澆ǖ莫?dú)特性質(zhì)，太赫茲技術(shù)在安全檢測(cè)、寬帶通信、醫(yī)療檢測(cè)和空間技術(shù)等應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。然而通常所用的探測(cè)裝置造價(jià)昂貴、工作條件易受環(huán)境影響，對(duì)太赫茲技術(shù)的實(shí)驗(yàn)操作和應(yīng)用推廣造成了限制。輝光放電探測(cè)器(GDD)具有響應(yīng)速度快、室溫可操作、高電學(xué)耐受性及造價(jià)低廉等特點(diǎn)，為太赫茲探測(cè)器的研究提供了新的思路。
　　本文介紹了利用氖燈制備GDD，并測(cè)試了GDD的放電特性、不同放電狀態(tài)下GDD對(duì)太赫茲信號(hào)的響應(yīng)率及噪聲功率譜

2、。認(rèn)為GDD工作在輝光放電及異常輝光放電區(qū)域時(shí)，可用于對(duì)太赫茲信號(hào)的探測(cè)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得工作電流為8.8mA時(shí)，GDD對(duì)0.2 THz的太赫茲波的響應(yīng)率可達(dá)0.55 V/W，噪聲等效功率為1.26×10-6 W/Hz1/2。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)隨著GDD放電電流的增加，響應(yīng)率增加，噪聲減小。
　　結(jié)合氣體放電理論，對(duì)GDD的工作特性進(jìn)行了分析。結(jié)合早期GDD對(duì)于微波段的探測(cè)機(jī)理，分析了GDD對(duì)于太赫茲波段的探測(cè)機(jī)理。認(rèn)為入射太赫茲波增加了GDD放

3、電空間中電子的能量，從而增加了電子與氣體原子發(fā)生電離碰撞與激發(fā)碰撞的頻率，使得放電空間中產(chǎn)生新的電子-正離子對(duì)。新產(chǎn)生的電子在直流偏置電場(chǎng)下進(jìn)一步加速產(chǎn)生電離碰撞，引起內(nèi)部的電信號(hào)放大，最終增加了GDD的放電電流。
　　利用連續(xù)太赫茲波透射式成像系統(tǒng)，分別以GDD和肖特基二極管作為探測(cè)器，進(jìn)行了太赫茲波成像實(shí)驗(yàn)。獲得了對(duì)比度，空間分辨率相近的樣品太赫茲圖像，表明GDD可以用于連續(xù)太赫茲波成像。利用GDD搭建太赫茲邁克爾遜干涉儀，測(cè)