大孔徑SI-GaAs光電導(dǎo)天線非線性模式下THz電磁輻射分析.pdf

1、鑒于THz波在生物醫(yī)學(xué)、國(guó)防安全、物體成像、天文通訊等領(lǐng)域內(nèi)具有廣闊的應(yīng)用前景,使得THz波產(chǎn)生和檢測(cè)技術(shù)成為當(dāng)今各國(guó)研究熱點(diǎn)。光電導(dǎo)開(kāi)關(guān)作為功率脈沖和寬帶電磁波輻射源,用來(lái)發(fā)射THz波,具有體積小、制作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。本文首先對(duì)THz波技術(shù)以及其應(yīng)用作了概述。利用光激發(fā)電荷疇模型對(duì)光電導(dǎo)天線非線性模式的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了論述,并分析了線性和非線性兩種工作模式的異同點(diǎn)。 從入射光脈沖能量、持續(xù)時(shí)間等方面,分析了入射光脈沖形狀和能量對(duì)觸發(fā)

2、后天線內(nèi)部載流子密度的影響。利用電流連續(xù)性方程對(duì)高場(chǎng)下SI-GaAs體內(nèi)電流的變化做了分析。利用Drude-Lorentz模型,并結(jié)合入射光和遠(yuǎn)場(chǎng)輻射公式,得出了天線內(nèi)部電流的變化與THz輻射的關(guān)系,并分析了引起電流變化的兩個(gè)因素(載流子的密度變化和加速度)對(duì)THz輻射場(chǎng)強(qiáng)度的影響。 討論了入射光能量對(duì)非線性模式的影響,得出非線性模式需要高能飛秒激光器的要求：計(jì)算了在非線性模式的觸發(fā)條件下,所產(chǎn)生的屏蔽效應(yīng)使天線內(nèi)部有效電場(chǎng)大大