导读:本文包含了太赫兹光电导天线论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:太赫兹波,亚波长结构,光电导天线,等离子激元光栅
太赫兹光电导天线论文文献综述
宋超[1]（2018）在《亚波长金属结构高效太赫兹光电导发射天线分析与设计》一文中研究指出太赫兹波是频率介于微波和红外波段之间的电磁辐射,通常定义为频率在0.1 THz至10 THz之间的电磁波,具有安全性高、穿透性强、光谱信息丰富等特点,在通信、医学成像、爆炸物检测等领域具有独特的应用前景。然而,高效、小型化太赫兹源的欠缺是束缚目前太赫兹波技术及其相关应用的主要原因之一。太赫兹光电导天线作为一种太赫兹波源,具有尺寸小、室温运行、频谱覆盖范围宽等优点,已被广泛应用于太赫兹时域光谱仪、太赫兹成像系统等方面,但相对较低的太赫兹波输出功率和产生效率限制了太赫兹光电导天线的实际应用。基于此,本文结合电流瞬冲模型,系统研究了等离子激元光栅结构和表面减反阵列结构等亚波长金属结构对太赫兹光电导天线产生太赫兹波的增强作用,提出了提高太赫兹光电导天线产生效率的优化设计方案。主要研究内容如下:(1)从激光源、光电导天线和涉及的其它因素等方面深入分析和总结了影响太赫兹光电导天线产生效率的相关重要因素,基于传统小孔径光电导天线的电流瞬冲模型,分析了飞秒激光脉冲强度、激光脉冲宽度、基底材料载流子寿命等关键因素对太赫兹光电导天线产生太赫兹波的影响,为设计高效的太赫兹光电导天线奠定了坚实的技术基础。(2)结合亚波长金属结构特性,研究了在太赫兹光电导天线中加入亚波长金属结构后对传统电流瞬冲模型的必要修正,分析讨论了在800 nm激光作用下,等离子激元光栅结构的金属电极材料、光栅间隙宽度以及光电导天线基底材料等对太赫兹光电导天线产生太赫兹波的影响,利用有限元方法数值模拟和分析优化了光栅间隙宽度为20 nm、40 nm、60 nm、80 nm和100 nm时的等离子激元光栅结构主要参数以及针对中心波长800 nm激发光的透射率。(3)数值模拟计算了等离子激元光栅结构基底材料中的电场分布情况,分析讨论了Cr黏着层与Ti黏着层对太赫兹光电导天线产生太赫兹波的影响,进行了掩膜层结构的原理分析与结构设计,提出了适于800 nm激发光和基于GaAs基底材料的新型叉指结构光电导天线优化设计方案。(4)研究了基底材料上的不同表面微结构阵列对入射激发光的减反射作用,以及对太赫兹光电导天线产生太赫兹波的增强效果,数值计算并分析比较了方形、圆盘、六边形叁种金微结构阵列和砷化镓微结构阵列的减反射效果以及在基底材料内部添加金属微结构阵列产生的局域电场增强效果。研究表明,这些亚波长微结构阵列均可以很好地减小入射激发光的反射率,或者在基底材料内部实现局域电场增强,因而有助于提升太赫兹光电导天线产生太赫兹波的效率。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)》期刊2018-06-01）
余晴[2]（2017）在《用于太赫兹光电导天线的全介质超表面准直透镜》一文中研究指出太赫兹光谱技术应用于研究和分析各种材料在太赫兹波段的特性,在材料科学和分析化学等领域有十分重要的应用。太赫兹时域光谱系统(terahertz time dimain spectroscopy,THz-TDS)是太赫兹光谱技术的核心。人们期望用于检测物质的THz-TDS系统具有很高的信噪比、较宽的频谱范围和优良的稳定性。光电导天线(photoconductive antenna)是系统中常用的发射源和探测器,其工作性能决定了THz-TDS系统的实际使用性能。光电导天线发射端需要准直器件将太赫兹波耦合到空间中并进行准直,探测端需要用会聚器件将空间太赫兹聚焦到天线结上被探测,硅透镜是常用的会聚准直器件,能够同时用于发射端和探测端,其具有色散小、吸收低和各向同性的优点,但硅透镜准直后的光斑形状不均匀、光束发散角较大——约为30°(消球差硅透镜)且有球形像差(准直硅透镜),后面还需要用多个抛物面镜或太赫兹透镜对太赫兹波进行再次会聚,不利于实现太赫兹系统的小型化和组装的简易化。全介质超表面(all-dielectric metasurfaces)具有高透射率、各向同性和高自由度控制波阵面等良好性能,经过人为设计,可使其实现特定电磁功能,比如会聚透镜、吸收器、偏振控制器和磁镜等。本文提出了一种全介质超表面准直透镜(metasurface lens,),代替THz-TDS系统中的硅透镜,紧贴太赫兹平面光电导天线放置,用以实现对太赫兹波的直接准直功能,并兼具高透射的特点。研究中先运用了电磁场模拟软件CST去进行meta-lens的设计和数值研究,以实现将天线发出的高度发散的太赫兹波准直成近平面波的功能,并讨论了其用于光电导天线探测端的可行性、位置偏移对出射波束的影响以及对不同频率的电磁响应。之后利用深反应等离子体刻蚀技术(deep reactive ion etching,DRIE)加工了meta-lens样品,并设计搭建了扫描式THz-TDS系统进行实验研究。电场幅值分布表明所设计的meta-lens用于太赫兹光电导天线发射模块中具有优异的单频准直性能,与电磁模拟结果符合较好。在验证了meta-lens的准直能力后,利用准直后的平行光束检验了其用于探测端对电场的聚焦功能,实验结果表明meta-lens使探测到的太赫兹场的幅值大幅增加,其聚焦性能得到验证。本文提出的meta-lens轻且薄,不仅实现了对太赫兹波的直接准直,而且在工作频率具有较高的透过率,大大减轻了系统的复杂度和繁琐度,有利于太赫兹光电导天线系统的集成。本文为提高太赫兹准直器件性能的研发提供了新思路,为太赫兹技术的推广和发展做了有益的探索。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01）
杨康,陈西良,马明旺,杨树敏,曹建清[3]（2010）在《1.5 MeV He~+离子注入SI-GaAs制备太赫兹光电导天线》一文中研究指出用1.5MeV He+离子注入半绝缘砷化镓晶体(SI-GaAs),以其为基体制成光电导天线。太赫兹时域光谱测量显示,以离子注入晶体为基体的光电导天线,其时域信号强度是未注入晶体的3倍,略强于以LT-GaAs晶体为基体的光电导天线,但拥有比LT-GaAs晶体为基体的光电导天线略宽的频谱宽度和相当的信噪比。实验结果表明,用1.5MeV He+室温注入SI-GaAs制备太赫兹光电导天线的最佳注量约为1×1016ions·cm-2。(本文来源于《核技术》期刊2010年07期）
太赫兹光电导天线论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
太赫兹光谱技术应用于研究和分析各种材料在太赫兹波段的特性,在材料科学和分析化学等领域有十分重要的应用。太赫兹时域光谱系统(terahertz time dimain spectroscopy,THz-TDS)是太赫兹光谱技术的核心。人们期望用于检测物质的THz-TDS系统具有很高的信噪比、较宽的频谱范围和优良的稳定性。光电导天线(photoconductive antenna)是系统中常用的发射源和探测器,其工作性能决定了THz-TDS系统的实际使用性能。光电导天线发射端需要准直器件将太赫兹波耦合到空间中并进行准直,探测端需要用会聚器件将空间太赫兹聚焦到天线结上被探测,硅透镜是常用的会聚准直器件,能够同时用于发射端和探测端,其具有色散小、吸收低和各向同性的优点,但硅透镜准直后的光斑形状不均匀、光束发散角较大——约为30°(消球差硅透镜)且有球形像差(准直硅透镜),后面还需要用多个抛物面镜或太赫兹透镜对太赫兹波进行再次会聚,不利于实现太赫兹系统的小型化和组装的简易化。全介质超表面(all-dielectric metasurfaces)具有高透射率、各向同性和高自由度控制波阵面等良好性能,经过人为设计,可使其实现特定电磁功能,比如会聚透镜、吸收器、偏振控制器和磁镜等。本文提出了一种全介质超表面准直透镜(metasurface lens,),代替THz-TDS系统中的硅透镜,紧贴太赫兹平面光电导天线放置,用以实现对太赫兹波的直接准直功能,并兼具高透射的特点。研究中先运用了电磁场模拟软件CST去进行meta-lens的设计和数值研究,以实现将天线发出的高度发散的太赫兹波准直成近平面波的功能,并讨论了其用于光电导天线探测端的可行性、位置偏移对出射波束的影响以及对不同频率的电磁响应。之后利用深反应等离子体刻蚀技术(deep reactive ion etching,DRIE)加工了meta-lens样品,并设计搭建了扫描式THz-TDS系统进行实验研究。电场幅值分布表明所设计的meta-lens用于太赫兹光电导天线发射模块中具有优异的单频准直性能,与电磁模拟结果符合较好。在验证了meta-lens的准直能力后,利用准直后的平行光束检验了其用于探测端对电场的聚焦功能,实验结果表明meta-lens使探测到的太赫兹场的幅值大幅增加,其聚焦性能得到验证。本文提出的meta-lens轻且薄,不仅实现了对太赫兹波的直接准直,而且在工作频率具有较高的透过率,大大减轻了系统的复杂度和繁琐度,有利于太赫兹光电导天线系统的集成。本文为提高太赫兹准直器件性能的研发提供了新思路,为太赫兹技术的推广和发展做了有益的探索。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
太赫兹光电导天线论文参考文献
[1].宋超.亚波长金属结构高效太赫兹光电导发射天线分析与设计[D].中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所).2018
[2].余晴.用于太赫兹光电导天线的全介质超表面准直透镜[D].天津大学.2017
[3].杨康,陈西良,马明旺,杨树敏,曹建清.1.5MeVHe~+离子注入SI-GaAs制备太赫兹光电导天线[J].核技术.2010