大孔徑光電導天線及其太赫茲輻射特性研究.pdf

1、太赫茲(THz,1 THz=1012Hz)頻段是指頻率從0.1 THz到10 THz,介于微波與紅外光之間的電磁輻射區(qū)域,其光譜和成像技術可以提供傳統(tǒng)的微波和x射線技術所不能提供的信息,在物理、化學、生物醫(yī)學、通信、雷達、安全檢查等各方面均有廣闊的應用前景。近十幾年來,太赫茲脈沖的產生技術發(fā)展迅速,大孔徑光電導天線作為重要的太赫茲脈沖產生源,具有較高的輻射功率和相對較大的譜寬。作者擬通過天線設計、實驗分析、規(guī)律總結,力爭提高大孔徑光電導

2、天線的太赫茲波輻射性能。 本論文詳細介紹了光電導天線的制作過程并制作了幾種不同電極幾何結構、不同半導體材料的光電導天線。搭建了一套高效的基于溫控大孔徑光電導天線的太赫茲時域光譜系統(tǒng),得到了優(yōu)化的系統(tǒng)設定和實驗參數(shù)。使用這套光譜系統(tǒng)對比分析了七種不同電極幾何結構的光電導天線太赫茲輻射性能,發(fā)現(xiàn)工字型是輻射性能較好的電極幾何結構。用工字型電極幾何結構制作了三種不同半導體材料的光電導天線,結果表明,表面多層生長砷化鎵材料的太赫茲波輻射

3、性能較好。 在前面實驗的基礎上,使用表面多層生長砷化鎵材料的工字型天線在經過優(yōu)化的光譜系統(tǒng)中進行了太赫茲發(fā)射光譜實驗,發(fā)現(xiàn)光電導天線發(fā)射的太赫茲波強度與加在天線兩極的偏置電壓成正比,并且所獲得的頻域譜峰值頻率隨偏置電壓的增大而增高；產生的太赫茲波信號強度還與照射在光電導天線上的泵浦光光強呈飽和遞增關系。這個結論很好地驗證了理論推測。 綜上所述,本文對大孔徑光電導天線的制作方法以及不同條件對大孔徑光電導天線太赫茲波輻射性能