收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于飞秒激光激励半导体材料的太赫兹源与探测技术

田晓光  
【摘要】:太赫兹源与探测技术是太赫兹研究领域中最重要的部分,其中基于超快光脉冲激励半导体方式的太赫兹源与探测系统,由于其重要的研究及应用价值而受到广泛关注。本论文着重于研究超快激光激励半导体产生太赫兹辐射这一现象背后所蕴藏的物理机制,通过建立模型,利用解析、数值计算等手段获得太赫兹辐射强度的数学表达式,探讨影响太赫兹源发射效率以及太赫兹探测系统探测性能的各物理因素,最终获得提高太赫兹源效率与优化探测系统性能的方法。具体研究内容如下: (1)利用drude-Lorentz模型描述半导体内光生载流子在内建电场与外部磁场作用下的运动以及利用电偶极矩辐射模型得到了基于半导体表面电场驱动光生电流产生太赫兹辐射的太赫兹电场表达式,研究了半导体外加磁场引起的太赫兹辐射增强现象,并通过计算模拟得到了外磁场的变化对太赫兹辐射的影响,给出了增强效率最高时,外加磁场的状态。另外还对比了几种常用半导体的太赫兹辐射效率和外磁场的增强因子。 (2)研究了基于光学整流非线性效应的太赫兹辐射源,通过理论推导和计算得到了太赫兹辐射场与泵浦光电场偏振方向、晶体表面晶向、晶体方位角之间的函数关系表达式。分别讨论了泵浦光正入射,斜入射情况下的太赫兹辐射场极值问题,通过软件绘图我们直观地对比了不同条件下的太赫兹辐射场状态,得到了使太赫兹辐射强度最大时,各参数应该满足的条件。 (3)研究了太赫兹电光取样探测系统中的平衡探测方法,获得了探测信号与探测光偏振方向、电光晶体表面晶向,晶体方位角之间的函数关系表达式,给出了探测信号最优时,各参数应该满足的条件。结合前面光整流太赫兹源内容研究了太赫兹收发器(terahertz transceiver)中电光晶体的晶面取向问题,给出了最优晶向。 (4)研究了晶体内非线性过程中由于色散引起的相位失配问题,分别讨论了非线性晶体作为太赫兹发射晶体以及作为太赫兹探测晶体时,相位失配效应带来的影响。首先横光学声子振动频率限制了太赫兹发射与探测的频谱宽度,其次由于光在晶体中的色散,相位失配将不可避免,晶体厚度的增大将面临非线性过程作用长度的增加及相位失配问题在频带上的扩展这一对矛盾体。我们通过模拟计算获得了不同晶体、不同晶体厚度、不同泵浦光脉宽条件下的太赫兹发射频谱和探测频谱,通过对这些频谱的对比分析,我们总结了选择非线性晶体以及晶体厚度的依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张健;;序言——加强太赫兹科学技术基础和应用研究[J];信息与电子工程;2011年03期
2 陈顺兵;张文涛;何晓阳;陈琦;;THz波段Metamaterial吸波材料研究现状[J];信息与电子工程;2011年03期
3 叶福丽;杨玉星;;外磁场驱动无线胶囊式内窥镜的研究[J];咸宁学院学报;2011年06期
4 周逊;李赜宇;陈洪斌;杨存榜;;太赫兹波混合器设计[J];信息与电子工程;2011年03期
5 程焰林;向伟;王远;;太赫兹微型电真空器件及其制造工艺[J];真空电子技术;2011年03期
6 初洪娜;;关于太赫兹通信技术的综合分析探讨[J];硅谷;2011年14期
7 张芳;董烨;董志伟;孙会芳;;微电真空折叠波导行波管放大器的电子枪设计[J];信息与电子工程;2011年03期
8 邓贤进;王成;林长星;陈琦;周传明;张健;刘仓理;姚军;肖仕伟;苏伟;刘杰;吴尚昀;黄庆钟;张茜梅;颜军;肖勇;;0.14 THz超高速无线通信系统实验研究[J];强激光与粒子束;2011年06期
9 刘乔;李泽仁;孟坤;;太赫兹时域光谱技术用于药品检测[J];信息与电子工程;2011年03期
10 杜宇;张伟斌;肖丽;;太赫兹检测技术在炸药检测中的应用[J];信息与电子工程;2011年03期
11 孟坤;李泽仁;刘乔;;太赫兹波在介质中传播的FDTD分析[J];信息与电子工程;2011年03期
12 陈洪斌;胡林林;马国武;周传明;许冬明;宋睿;金晓;;0.14THz返波管器件数值模拟与实验研究[J];信息与电子工程;2011年03期
13 陈琦;何晓阳;杨阳;赵永久;;基于FDTD的太赫兹光导天线三维辐射特性计算方法[J];信息与电子工程;2011年03期
14 段秀芝;王广新;刘德;苟秉屏;;InAs/InP椭圆形量子线的电子和空穴基态能量[J];山西大学学报(自然科学版);2011年03期
15 肖文华;何金龙;洪治;;一种提高太赫兹波成像分辨力的方法[J];光学仪器;2009年03期
16 丁佩;梁二军;;太赫兹波段电磁超介质的应用及研究进展[J];激光与光电子学进展;2011年07期
17 魏国柱;李媛;公卫江;范爽;;半导体量子点中杂质结合能的理论研究[J];东北大学学报(自然科学版);2011年08期
18 赵冬梅;施宇蕾;周庆莉;李磊;孙会娟;张存林;;基于人工复合材料的太赫兹波双波段滤波[J];物理学报;2011年09期
19 ;杜希Dul’cet 2.6[J];实用影音技术;1999年07期
20 姚建铨;杨鹏飞;邴丕彬;邸志刚;;谐振环左手材料设计参数对太赫兹传输的影响[J];激光与红外;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔海霞;姚建铨;钟凯;李斌;;太赫兹波大气传输特性研究[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
2 戴厚梅;刘劲松;;空气中产生太赫兹波过程的研究进展[A];第十三届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2011年
3 罗钦;刘勇;王可嘉;;太赫兹技术综述[A];第十三届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2011年
4 孟坤;李泽仁;刘乔;权润爱;;1.40THz连续太赫兹波透射扫描成像[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
5 王鹤;赵国忠;;低温下对羟基苯甲酸酯类的太赫兹光谱研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 刘建丰;;利用亚波长人工材料实现太赫兹滤波[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
7 姚娜;王平;;太赫兹成像技术在航天遥感领域的应用[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
8 梁承森;赵国忠;;水杨酸的太赫兹光谱研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
9 张金玲;吕英华;张洪欣;;太赫兹通信系统和太赫兹天线技术[A];电波科学学报[C];2011年
10 李明亮;;基于光学频率乘法器的太赫兹波信号产生方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谷建强;太赫兹奇异介质研究[D];天津大学;2010年
2 袁英豪;太赫兹波在亚波长金属结构中的传输特性及其应用研究[D];华中科技大学;2011年
3 袁英豪;太赫兹在亚长金结构中的传输特性及其应用研究[D];华中科技大学;2011年
4 孙琳;亚波长金属结构在太赫兹波段的特性和应用研究[D];国防科学技术大学;2011年
5 袁承勋;等离子体中太赫兹波传输特性理论研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 王昌雷;太赫兹波操控技术与器件研究[D];天津大学;2010年
7 戴厚梅;飞秒激光激励气体产生太赫兹波的理论研究[D];华中科技大学;2012年
8 丁岚;亚波长结构中的太赫兹波共振及其在成像中的应用[D];华中科技大学;2012年
9 苗亮;高能量光泵太赫兹气体激光器研究[D];华中科技大学;2012年
10 王新柯;太赫兹实时成像中关键技术的研究与改进[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李良;Metamaterials太赫兹动态功能器件的研究[D];电子科技大学;2011年
2 王明才;氨基酸的太赫兹时域光谱研究[D];吉林大学;2010年
3 肖健;光电导天线产生太赫兹波的研究[D];西北大学;2010年
4 李国华;水的太赫兹谱测量[D];国防科学技术大学;2010年
5 罗闯;太赫兹成像的数据采集与处理[D];郑州大学;2010年
6 朱宜存;光电导天线产生太赫兹波的理论和实验研究[D];郑州大学;2010年
7 张守银;非线性光学方法产生太赫兹波及成像的研究[D];郑州大学;2010年
8 张耀忠;太赫兹波在矩形光波导中的传输特性研究[D];河北工业大学;2011年
9 姜银利;基于光混频器件的太赫兹波调制技术与太赫兹波滤波技术研究[D];华中科技大学;2011年
10 兰飒;太赫兹通信系统初步仿真与实验技术研究[D];浙江大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 袁志勇;你生活的磁场健康吗?(上)[N];科技日报;2009年
2 本报记者 袁志勇;你生活的磁场健康吗?(下)[N];科技日报;2009年
3 主讲人 杨志良 北京师范大学教授博士生导师、北京天文学会副理事长 整理 嘉星一族;身边的磁场[N];北京科技报;2009年
4 李延龙;销售磁场自己造[N];医药经济报;2008年
5 记者 余延青 通讯员 吴金华;嘉兴正成吸纳人才强“磁场”[N];嘉兴日报;2009年
6 记者 阮春生 徐晓军;青田倾力打造区域“人才磁场”[N];丽水日报;2010年
7 通讯员 龚晨;湖南科技学院锻造“文化磁场”[N];永州日报;2010年
8 本报记者 车轮;让党组织成为学习的“磁场”[N];黑龙江日报;2010年
9 本报记者 刘维 田雪莲;磁场空间开发应用领域的“明星”[N];地质勘查导报;2009年
10 贾国祥 陈建立;构筑校园精神磁场[N];解放军报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978