Effects of oblique incidence on terahertz responses of planar split-ring resonators

Effects of oblique incidence of terahertz waves on the response of planar split-ring resonators are investigated, both experimentally and by simulation. It is found that the incident angle dependent phase delay and coupling conditions of neighboring split-ring resonator(SRR) units play important roles and greatly change both the transmission and reflection spectra for the resonant feature of linear charge oscillations. Our results show that the SRR structure-supported magnetoelectric couplings at oblique excitation are trivial and can be ignored. A highly symmetric response is found in the cross-polarization effects, which may manifest the bianisotropic properties of the SRR system but this needs further study.     

一种新型THz显微探测技术

由于太赫兹(THz)电磁辐射的波长较长，探测的空间分辨率受到衍射极限的限制.设计了一种 新型的THz显微探测技术，使探测晶体紧贴在薄产生晶体上，激发光采用紧聚焦的方式不但 把空间分辨率提高到光学量级，还克服了典型近场探测方法中存在的低通光量、高通滤波的 缺点.详细介绍了这一新型探测器件的基本结构和显著的探测特性. 关键词： THz 近场 聚焦     

Ultrafast carrier dynamics in purified and as-grown single-walled carbon nanotube films

Ultrafast time-resolved optical transmissions in purified and as-grown single-walled carbon nanotube films are measured at a temperature of 200K. The signal of the purified sample shows a crossover from photobleaching to photoabsorption. The former and the latter are interpreted as the state filling and the red shift of the π-plasmon, respectively. The signal of the as-grown sample can be perfectly fitted by a single-exponential with a time constant of 232fs. The disappearance of the negative component in the as-grown sample is attributed to the charge transfer between the semiconducting nanotubes and the impurities.     

MgF2单晶的THz光谱研究

利用THz时域光谱技术对MgF₂晶体(样品1)和MgF₂：Co晶体(样品2)在0.5—2.5 THz的吸收特性进行了研究.在0.5—2.5 THz波段，样品1吸收系数α(ν)随频率ν增加而增大，最大值为24 cm^-1.样品2的吸收系数比样品1大得多，Co掺杂使晶格吸收带边向低频移动，而且样品2在1.9 THz有吸收峰，吸收系数达到70 cm^-1，由此求出F^--Co²⁺离子键伸缩振动的键力常数K为3.40×10^-2　N/cm.这一结果表明，THz光谱分析有可能成为研究晶体化学键的一种重要手段.利用光学常数之间的关系计算了两个样品在0.5—2.5 THz的介电函数的实部ε₁(ν)，得到样品1的ε₁(ν)值在4.67至4.73之间，样品2的ε₁(ν)值在4.62至5.01之间. 关键词： THz辐射 光谱 2晶体')" href="#">MgF₂晶体     

太赫兹波段超材料的制作、设计及应用

本文从制作方法、结构设计和材料选择几方面综述了超材料在太赫兹波段的电磁响应特性和潜在应用。首先,介绍了获得不同维度、具有特异电磁响应以及结构可调超材料的各种微加工制作方法,进而分析和讨论了超材料的电磁响应特性。文中指出,结构设计可以控制超材料的电磁响应特性,如各向异性、双各向异性、偏振调制、多频响应、宽带响应、不对称透射、旋光性和超吸收等。超材料的电磁响应依赖于周围微环境的介电性质,因而可用于制作对环境敏感的传感器件。此外,电光、磁光、相变、温度敏感等功能材料的引入可以获得光场、电场、磁场、温度等主动控制的太赫兹功能器件。最后,简单介绍了超材料在太赫兹波段进一步发展所面临的机遇和挑战。     

PbB_4O_7晶体的太赫兹光谱和软光学声子

对实验测量的PbB4O7晶体样品的太赫兹(1012Hz)光谱、拉曼光谱以及红外—可见—紫外光谱进行了分析.在0.25—2.5THz波段介电函数随频率变化曲线ε(ν)出现共振型尖峰.四方面的分析表明PbB4O7晶体中存在软光学声子:1)介电函数随频率的变化曲线ε(ν)满足LST(Lyddane-Sachs-Teller)关系;2)在共振峰的频率附近(3.10THz)有很强的拉曼散射峰;3)吸收系数随频率的变化曲线α(ν)满足极化激元的特征;4)透过晶体的光子的色散关系ν(k)发生断开的畸变.PbB4O7晶体中存在软光学声子的意义在于,在满足产生极化激元的条件下,透过晶体的光子的频率会发生劈裂,分为升高和降低的两支,有可能利用这种原理来改变光子的频率.     

盐酸胍诱导叶绿素变性的THz时域光谱研究

THz时域光谱对分子构型非常敏感,能快速方便的把具有相似结构的生物分子区分开来.利用THz光谱的这一技术特点,对盐酸胍诱导叶绿素a(Chl-a)和叶绿素b(Chl-b)变性进行了研究.实验结果表明,THz光谱不仅能够鉴别变性前后的叶绿素分子,而且探测到了新的实验现象.在盐酸胍作用下,两种分子的THz吸收谱中都出现一个位于1.7 THz处的峰.通过测量几种氨基酸和盐酸胍相互作用的样品后,观察到了相同位置的峰,进而验证了这个峰是由于叶绿素的C=O键和盐酸胍的N-H键相互作用形成氧键引起的.研究结果表明,运用THz光谱技术能有效地把具有相似结构的生物分子区分开来,这项技术也是监测生物分子变性的一种有力工具.     

Reversible Conformational Changes of PsbO Protein Detected by Terahertz Time-Domain Spectroscopy

We used a terahertz time-domain spectroscope （THz-TDS） to detect the reversible conformational changes of PsbO protein induced by N-bromosuccinimide and Guanidine Hydrochloride. The veracity and sensitivity are confirmed by the fluorescence emission spectra. The results demonstrate that THz-TDS has both advantages and disadvantages in monitoring the denaturation process of proteins, which is important in applying THz-TDS technique to studying biomolecules.     

THz技术的应用及展望

自20世纪80年代中期以来，THz辐射的研究取得了重要的进展，文章介绍和讨论了以THz辐射为探测光源的时域光谱测量在基础物理，信息材料，化学和生物材料研究中的应用，以及THz成像和THz“雷达”技术在材料研究，安全检查和生物医学等领域的应用前景。     

太赫兹波的产生、传播和探测

 太赫兹（THz）辐射通常指的是频率在0·1THz～10THz之间的电磁波,其波段在微波和红外之间,见图1。THz电磁辐射具有非常独特的性质,它可以透过各种生物体、电介质材料以及气相物质,这些介质在THz波段具有丰富的吸收和色散性质,通过测量并分析样品的THz信号便可以获得关于材料中的物质成分和物理、化学以及生物学信息。太赫兹频域在高数据率通信、保密通信、精确制导和隐藏武器探测等方面有重要的应用。因此,近年来这个新兴的研究领域---THz电磁辐射的产生及应用,正在受到各国科学家的极大关注。