太赫茲波的產生、探測及整形技術研究.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，屬于遠紅外波段。太赫茲波在民用、軍用、工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)學檢查和反恐領域都有著廣泛的應用前景，是當前研究的熱點課題。由于早期缺乏有效的產生和探測太赫茲波的方法，對太赫茲技術的研究非常有限，近些年來，超快激光技術的發(fā)展為太赫茲波的產生提供了可靠、穩(wěn)定的激發(fā)光源，這使得太赫茲技術得到了迅速地發(fā)展。本文具體研究內容包括：

2、>　　一、闡述探究了太赫茲波的產生和探測方法，重點分析了利用光電導天線產生太赫茲波和利用自由空間電光取樣法探測太赫茲波，構建了太赫茲波產生和探測系統(tǒng)原理圖，推導了利用光電導天線產生太赫茲波的近場和遠場表達式，計算出了輻射場強和輻射功率。
　　二、利用三維時域有限差分(FDTD)方法模擬仿真了矩形孔徑對典型THz脈沖的整形作用。分析了矩形孔徑的厚度和寬度對THz脈沖整形的影響，以及不同觀察點處的整形特性，模擬結果表明：矩形孔徑對入射

3、的THz脈沖實現了有效的整形和濾波。當入射THz脈沖的偏振方向垂直于矩形孔徑長度方向時，矩形孔徑對THz脈沖有較好的整形和濾波作用，而當入射THz脈沖的偏振方向平行于矩形孔徑長度方向時，矩形孔徑對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典型THz脈沖的整形作用。分析了圓形孔徑的半徑和厚度對THz脈沖整形的影響。模擬結果表明：圓形孔徑對入射THz脈沖實現了有效的整形和濾波。圓形孔徑對THz脈沖的整