太赫茲計量及關(guān)鍵器件

目錄
前言
第1章 太赫茲及其計量學(xué) 1
1.1 太赫茲源 2
1.1.1 熱輻射源 2
1.1.2 真空電子學(xué)太赫茲源 3
1.1.3 固態(tài)電子學(xué)太赫茲源 17
1.1.4 太赫茲激光器 24
1.1.5 寬帶太赫茲脈沖 29
1.1.6 可調(diào)諧單色太赫茲源 32
1.2 太赫茲波探測 36
1.2.1 戈萊探測器 44
1.2.2 熱釋電探測器 45
1.2.3 熱電堆探測器 50
1.2.4 電功率表 51
1.2.5 半導(dǎo)體測輻射熱計 53
1.2.6 超導(dǎo)測輻射熱計 55
1.2.7 室溫微測輻射熱計 57
1.2.8 光電導(dǎo)探測器 58
1.2.9 光子探測器 60
1.2.10 外源鍺探測器 64
1.2.11 銦銻探測器 66
1.2.12 砷化鎵探測器 68
1.2.13 阻塞雜質(zhì)帶探測器 69
1.2.14 外差式探測器 71
1.2.15 光電導(dǎo)天線 83
1.2.16 電光晶體探測器 86
1.3 太赫茲計量學(xué) 89
1.3.1 探測器校準(zhǔn) 90
1.3.2 超快器件表征 90
1.3.3 矢量網(wǎng)絡(luò)分析 91
1.3.4 太赫茲譜 91
參考文獻 92
第2章 太赫茲功率計量 103
2.1 太赫茲功率輻射計 103
2.2 反射式太赫茲光譜測量儀 105
2.2.1 太赫茲吸收涂層 108
2.2.2 太赫茲吸收涂層光譜反射率測量 111
2.3 太赫茲輻射計結(jié)構(gòu)改進 116
2.4 太赫茲輻射測量 118
2.5 太赫茲輻射功率測量不確定度分析 123
2.5.1 上級溯源標(biāo)準(zhǔn) 124
2.5.2 激光標(biāo)定波段的吸收率 124
2.5.3 太赫茲波段的吸收率 124
2.5.4 太赫茲輻射計響應(yīng)度重復(fù)性測量 125
2.5.5 太赫茲輻射計響應(yīng)度面均勻性測量 126
2.5.6 光源穩(wěn)定性 126
2.5.7 功率響應(yīng)非線性 127
2.5.8 顯示儀器分辨率 127
2.5.9 環(huán)境溫度、濕度的影響 127
2.5.10 太赫茲功率測量不確定度合成 127
2.6 太赫茲功率輻射計性能測試 128
2.7 太赫茲功率國際比對 128
參考文獻 131
第3章 太赫茲頻率計量 134
3.1 太赫茲頻率測量原理 134
3.1.1 太赫茲頻率測量系統(tǒng) 137
3.1.2 非同步電光采樣測量0～40THz范圍光學(xué)頻率 139
3.1.3 不穩(wěn)定飛秒激光進行太赫茲頻率測量 142
3.2 太赫茲頻率測量 146
3.2.1 飛秒激光重復(fù)頻率鎖定 146
3.2.2 高信噪比拍頻信號 147
3.2.3 鎖定飛秒激光器的太赫茲頻率測量 151
3.2.4 非鎖定飛秒激光器的太赫茲頻率測量 153
3.2.5 頻率測量范圍 156
3.3 溯源與測量不確定度分析 158
3.3.1 溯源方法研究 158
3.3.2 測量不確定度分析 158
3.3.3 基于雙頻率梳的太赫茲頻率測量 160
3.3.4 連續(xù)太赫茲波源測試 161
參考文獻 166
第4章 太赫茲光譜計量 168
4.1 太赫茲時域光譜工作原理 168
4.2 太赫茲光譜儀頻率和線性校準(zhǔn) 171
4.2.1 太赫茲時域光譜儀 171
4.2.2 CO氣室頻率校準(zhǔn) 172
4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)樣件頻率校準(zhǔn) 174
4.2.4 線性校準(zhǔn) 175
4.3 帶回波脈沖太赫茲光譜儀在線校正 177
4.3.1 CO校準(zhǔn)太赫茲光譜儀 178
4.3.2 太赫茲回波脈沖和太赫茲頻譜 180
4.3.3 回波延遲對CO吸收線的可追溯性 181
4.3.4 標(biāo)準(zhǔn)回波延遲的在線校準(zhǔn) 183
4.3.5 不確定性分析和討論 183
4.4 電光測量技術(shù) 185
4.5 光導(dǎo)測量技術(shù) 186
4.6 空氣電離測量技術(shù) 187
參考文獻 188
第5章 可調(diào)太赫茲波吸收器 190
5.1 石墨烯理論基礎(chǔ) 190
5.1.1 石墨烯材料參數(shù)特性 190
5.1.2 石墨烯可調(diào)性實現(xiàn)方法 192
5.1.3 石墨烯表面等離子體激元理論分析 193
5.2 單頻可調(diào)太赫茲波吸收器 196
5.2.1 多工型結(jié)構(gòu)單頻石墨烯可調(diào)太赫茲波吸收器 196
5.2.2 四對稱圓形結(jié)構(gòu)單頻石墨烯可調(diào)太赫茲波吸收器 203
5.3 雙頻可調(diào)石墨烯太赫茲波吸收器 208
5.3.1 十字缺陷圓環(huán)結(jié)構(gòu)雙頻可調(diào)石墨烯太赫茲波吸收器 208
5.3.2 雙方形環(huán)結(jié)構(gòu)雙頻可調(diào)石墨烯太赫茲波吸收器 214
5.3.3 多缺陷組合結(jié)構(gòu)可調(diào)太赫茲波吸收器 220
5.3.4 田字缺陷結(jié)構(gòu)可調(diào)太赫茲波吸收器 228
5.4 多頻帶及寬頻帶可調(diào)石墨烯太赫茲波吸收器 234
5.4.1 傘型結(jié)構(gòu)多頻帶可調(diào)石墨烯太赫茲波吸收器 234
5.4.2 歐米伽型可調(diào)寬帶石墨烯太赫茲波吸收器 241
5.4.3 互補對稱花瓣型可調(diào)寬帶石墨烯太赫茲波吸收器 246
5.4.4 雙層石墨烯可調(diào)寬帶太赫茲波吸收器 253
5.4.5 對稱四半圓形石墨烯可調(diào)寬帶太赫茲波吸收器 261
5.4.6 非對稱雙橢圓可調(diào)太赫茲波吸收器 267
參考文獻 274
彩圖