基于SE-TPO輻射源的太赫茲波空心光纖設(shè)計研究.pdf

1、THz波是指頻率從0.1THz～10THz范圍內(nèi)的電磁輻射，由于其優(yōu)越的特性和重要的學術(shù)價值近十多年來越來越多地受到人們的關(guān)注。在THz的研究領(lǐng)域中，研制高功率的輻射源是開展其他應用研究的基礎(chǔ)，而低損耗的傳輸系統(tǒng)則成為THz波能否走向應用的關(guān)鍵。因此，本文通過分析SE-TPO的輸出特性及波束的空間分布情況，研究了適合SE-TPO光波傳輸?shù)目招腡Hz光纖。具體的研究工作如下：
　　 (1)介紹了THz光波導方面的研究現(xiàn)狀，對SE-

2、TPO的輸出特性及波束的空間分布的有關(guān)測試結(jié)果進行了分析。針對SE-TPO的輸出特性及太赫茲波空間分布，對用光纖傳輸SE-TPO波束的可行性進行了討論。對所設(shè)計半徑0.7mm的太赫茲光纖在0.5THz～3THz頻段的傳輸特性進行了數(shù)值分析。
　　 (2)分析了THz空心光纖的導光機理。結(jié)合光纖的模式結(jié)構(gòu)和歸一化表面阻抗的關(guān)系，研究了衰減常數(shù)的影響因子，給出了光纖中幾個低階模的衰減常數(shù)隨頻率以及材料參數(shù)的變化關(guān)系。
　　

3、(3)基于電磁模式的特征方程，利用邊界阻抗法對空心光纖的金屬膜厚和介質(zhì)膜厚對傳輸?shù)挠绊戇M行了研究。結(jié)果表明：對于金屬膜，最佳的金屬膜厚應控制在大約2.5個趨膚深度。對于介質(zhì)膜，當不考慮介質(zhì)吸收時，傳輸損耗隨其厚度呈周期性變化，且在各個不同膜厚的谷值相等；考慮到介質(zhì)吸收后，損耗的谷值隨膜厚的增加而增大。
　　 (4)對介質(zhì)膜吸收容限進行了研究。當光纖尺寸一定時，介質(zhì)膜的消光系數(shù)nk決定著介質(zhì)/金屬太赫茲空心光纖性能的優(yōu)劣。給出了n