基于異步光學采樣技術的THz-TDS系統(tǒng)與應用.pdf

1、太赫茲(THz)電磁波是指頻率介于亞毫米波和紅外波之間的電磁波。太赫茲時域光譜技術(THz-TDS)是一種新興、有效的相干探測方法，并在許多領域都得到廣泛的應用。目前THz-TDS系統(tǒng)的光譜分辨率與窄波段技術相比還有提升空間。提高THz-TDS系統(tǒng)的光譜分辨率、信噪比、采樣速度是THz-TDS技術發(fā)展的主要方向之一。本文的主要研究工作基于一種新型高速光采樣THz-TDS系統(tǒng)，可以在不采用機械延遲裝置下對THz脈沖進行時域采樣，提高了采樣

2、速度與光譜分辨率，并且采集的時域信號的信噪比也同樣有所提高?；谠撓到y(tǒng)，具體開展以下工作:
　　(1)結合固體物理與半導體物理相關原理，對GaAs光電導天線輻射THz波的機理進行了解釋。利用“瞬時電流”模型推導了光電導天線輻射THz波的遠近場表達式。結合小口徑光電導天線的特點，對“瞬時電流”模型進行修正，推導出適合小口徑光電導天線輻射THz波的表達式。
　　(2)基于高速、無機械延遲線的異步光學采樣系統(tǒng)(ASOPs)對小口徑

3、SI-GaAs光電導天線輻射THz脈沖進行了快速的掃描探測;分析了小口徑SI-GaAs光電導天線輻射THz脈沖的特性，以及影響輻射特性的因素;結合實驗現象，分析了THz波形尾部出現振蕩的物理機制。
　　(3)利用ASOPs系統(tǒng)測量了Si晶體在太赫茲波段的折射率與衰減系數，表明Si晶體在太赫茲波段的折射率位于3.25～3.3之間，平均折射率約為3.26，Si晶體在太赫茲波段折射率隨頻率增加略有增加;Si晶體太赫茲波段衰減系數在0.2