大孔徑光電導(dǎo)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(shù)可以提供傳統(tǒng)的微波和x射線技術(shù)所不能提供的信息,在物理、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、通信、雷達(dá)、安全檢查等各方面均有廣闊的應(yīng)用前景。近十幾年來,太赫茲脈沖的產(chǎn)生技術(shù)發(fā)展迅速,大孔徑光電導(dǎo)天線作為重要的太赫茲脈沖產(chǎn)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(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)分析、規(guī)律總結(jié),力爭提高大孔徑光電導(dǎo)

2、天線的太赫茲波輻射性能。 本論文詳細(xì)介紹了光電導(dǎo)天線的制作過程并制作了幾種不同電極幾何結(jié)構(gòu)、不同半導(dǎo)體材料的光電導(dǎo)天線。搭建了一套高效的基于溫控大孔徑光電導(dǎo)天線的太赫茲時域光譜系統(tǒng),得到了優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)定和實(shí)驗(yàn)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(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)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(jié)構(gòu)。用工字型電極幾何結(jié)構(gòu)制作了三種不同半導(dǎo)體材料的光電導(dǎo)天線,結(jié)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(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,使用表面多層生長砷化鎵材料的工字型天線在經(jīng)過優(yōu)化的光譜系統(tǒng)中進(jìn)行了太赫茲發(fā)射光譜實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)光電導(dǎo)天線發(fā)射的太赫茲波強(qiáng)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(chǎn)生的太赫茲波信號強(qiáng)度還與照射在光電導(dǎo)天線上的泵浦光光強(qiáng)呈飽和遞增關(guān)系。這個結(jié)論很好地驗(yàn)證了理論推測。 綜上所述,本文對大孔徑光電導(dǎo)天線的制作方法以及不同條件對大孔徑光電導(dǎo)天線太赫茲波輻射性能