首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 46 毫秒
1.
近年来,太赫兹科学技术在快速发展,它在毒品、爆炸物、有毒危险品等安全检查及反恐怖方面展现出独特的应用前景。常用的自由空间太赫兹时域光谱技术,尽管具有很多优越性和良好的应用前景,但影响其性能提高和进一步推广应用的一些实际问题仍然存在,如对光斑尺寸和样品体积、质量要求等。近年来,随着亚波长人工结构(包括超材料和表面等离子激元器件)的出现,为该问题的解决提供了新的契机。文章综述了作者在太赫兹亚波长人工结构器件传感应用所开展的一系列研究工作,其中包括薄膜材料传感、不同标号汽油传感以及同位素传感等,显著地提高了被测物质的探测灵敏度,同时降低了对被测物质的体积、质量要求,实现了高灵敏、微量物质传感,为太赫兹安全检查及反恐怖应用提供了技术借鉴。此外,文章还介绍了太赫兹亚波长人工结构传感器件未来的发展前景和面临的挑战。  相似文献   

2.
利用太赫兹时域光谱技术,研究了亚波长金属块阵列的太赫兹透射光谱特性及金属阵列结构的周期、金属块尺寸等因素对太赫兹透射特性的影响.结合时域有限差分方法,对实验结果进行了数值模拟,并分析了影响太赫兹透射的因素.结果表明:亚波长金属块阵列结构中,THz波的透射极小的位置由金属块的尺寸和周期决定,其透射谷的半高宽随其周期的增大而减小;透射峰值的位置由阵列的周期结构决定,其频率随周期的增加而减小;亚波长金属块结构的透射极小来源于金属块表面局域化电场等离子体的本征频率反射,该局域化电场与金属块结构密切相关,通过改变金属块结构,可以改变其表面电场分布与局域化.研究结果为研制太赫兹波段带阻滤波器提供了有益的参考.  相似文献   

3.
利用太赫兹时域光谱技术,研究了亚波长金属块阵列的太赫兹透射光谱特性及金属阵列结构的周期、金属块尺寸等因素对太赫兹透射特性的影响.结合时域有限差分方法,对实验结果进行了数值模拟,并分析了影响太赫兹透射的因素.结果表明:亚波长金属块阵列结构中,THz波的透射极小的位置由金属块的尺寸和周期决定,其透射谷的半高宽随其周期的增大而减小;透射峰值的位置由阵列的周期结构决定,其频率随周期的增加而减小;亚波长金属块结构的透射极小来源于金属块表面局域化电场等离子体的本征频率反射,该局域化电场与金属块结构密切相关,通过改变金属块结构,可以改变其表面电场分布与局域化.研究结果为研制太赫兹波段带阻滤波器提供了有益的参考.  相似文献   

4.
太赫兹波段位于红外和微波之间,在空间通信、近程战术通信等国防领域有巨大的应用前景。总结了太赫兹通信技术的特点、类别、方案及太赫兹波通信系统涉及的关键技术。介绍了近几年国内外太赫兹通信技术研究现状及取得的成果,在0.14 THz频段通信距离达到20 km,0.3 THz处通信传输速率高达105 Gb/s。分析了全电子学方法、光电子方法、量子级联激光通信等几种通信技术路线,并比较了各系统的优缺点。展望了太赫兹通信技术的发展趋势和应用前景。  相似文献   

5.
冯伟  张戎  曹俊诚 《物理学报》2015,64(22):229501-229501
石墨烯是一种零带隙二维的半导体材料, 具有极高的载流子迁移率, 优异的机械、电学、热学和光学等性能. 在太赫兹辐射源、调制器和探测器件的研究中, 石墨烯材料具有独特的优势. 本文以石墨烯材料在太赫兹辐射源、调制器以及探测器等器件方面的应用为主, 综述了石墨烯太赫兹器件的最新研究进展.  相似文献   

6.
太赫兹波光谱特性分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
目前太赫兹技术的研究主要集中在它的产生、探测机理研究上。由于太赫兹波处于微波和可见光之间的频率范围,已有的微波和光波理论是否能适用于太赫兹波或者具有某些共同的特性仍需实验验证。通过实验分析验证了太赫兹波在空气介质中在垂直于传播方向的平面内场振幅是服从高斯函数分布的,测量给出了太赫兹波的能量分布图。根据测试数据推导出太赫兹波在空气介质中能量衰减公式,利用法布里-珀罗(F-P)干涉仪原理设计出太赫兹波长仪,对美国Corehent公司SIFIR-50THz太赫兹激光器发射的1~3THz波长进行了测量。讨论分析了远场发射角、光束入射角度、机械振动、温度波动和折射率n波动等相关因素对测量精度的影响。  相似文献   

7.
太赫兹波段表面等离子光子学研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
王玥  王暄  贺训军  梅金硕  陈明华  殷景华  雷清泉 《物理学报》2012,61(13):137301-137301
表面等离子光子学是研究金属、 半导体纳米结构材料独特的光学特性, 是目前光子学中最有吸引力、 发展最快的领域之一. 伴随着微/纳制造技术与计算机模拟技术的进步, 表面等离子光子学在可见光、 红外、 太赫兹以及微波频域得到了广泛研究, 在高灵敏生化传感、 亚波长光波导、 近场光学显微、 纳米光刻等领域有潜在的应用价值. 特别是人工超材料的发展, 为自然界长期缺乏响应太赫兹波的材料和器件奠定了基础, 从而也促进了太赫兹波段表面等离子光子学的研究. 本文从太赫兹表面等离子波的激发、 传导、 最新应用及未来发展趋势等几个方面进行了回顾和讨论, 将最新研究成果展示给读者.  相似文献   

8.
程伟  李九生 《光子学报》2014,43(1):123002
太赫兹波技术和光子晶体技术相结合为设计太赫兹波功能器件提供了新的思路和方法.本文提出了一种基于二维光子晶体的双波长太赫兹波功分器.在光子晶体中引入由三个相互平行的单模波导形成的定向耦合型分束器和Y型结构的1×2型分束器,同时,在Y型结构的分支处分别引入两个介质柱.利用平面波展开法和定向耦合原理计算了在不同入射波频率下,耦合波导的耦合长度,并采用时域有限差分法对功分器的传输特性进行了模拟仿真分析.结果表明,在频率f1=1.0THz时,实现了端口1和端口2的能量均分输出;在频率f2=0.893THz时,通过非对称改变两个介质柱的折射率,可以实现端口3和端口4输出能量的自由分配.  相似文献   

9.
高性能的太赫兹器件在控制太赫兹波方面起到重要的作用,因此寻求一种简单有效的太赫兹器件加工方案非常必要。本文以太赫兹波导和太赫兹滤波器为例,分别选用Kagome型光子晶体结构的波导和一维光子晶体结构的滤波器,运用商用的3D打印机加工样品,并采用透射式太赫兹时域光谱系统对样品的参数进行测量。实验结果表明:加工的波导在0.2~1.0 THz范围内传输损耗平均值约为0.02 cm~(-1),最小值可达到0.002 cm~(-1),且可运用机械拼接的方式将多个波导进行简单的连接从而获得更长的波导而不引起严重的损耗;滤波器的透射谱在0.1~0.5 THz之间有两个明显高损耗带;这两组实验结果均与理论预计非常接近。本文运用太赫兹波导和滤波器的实例证实了3D打印技术加工太赫兹器件的可行性,将会成为获取性能可控、价格低廉的太赫兹器件的有效途径。  相似文献   

10.
基于修正的Van-Vleck Weisskopf线型、辐射传输色散理论和水汽连续体吸收模型,结合HITRAN数据库,建立了太赫兹波大气传输衰减模型VVWH,形成了对宽频太赫兹波在真实大气中水平传输衰减的数值模拟能力。同时对太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)获取的透射光谱实测数据进行了对比分析。计算结果与实验结果总体变化趋势一致,在吸收谱线处两者吻合良好,但在低频的大气窗口区,实验结果相比计算呈现出更强的传输衰减。考察了相对湿度对太赫兹波大气传输衰减特性的影响变化。  相似文献   

11.
通过对不同开口形状的太赫兹(THz)波段共振环(SRR)的有限时域差分(FDTD)模拟,发现了SRR不同开口形状在发生共振时对开口间距的平均值具有相同的透过率频谱分布的均值效应;并且观察到了在开口边缘很尖的特殊条件下,SRR开口将出现导通现象.此结果可为今后SRR开口工艺设计与质量控制提供参考,也可为SRR工作机理的进一步分析研究提供有关的依据. 关键词: 太赫兹 开口共振环 开口形状 FDTD  相似文献   

12.
胡放荣  胥欣  李鹏  徐新龙  王月娥 《中国物理 B》2017,26(7):74219-074219
We experimentally demonstrate a mechanically tunable metamaterials terahertz(THz) dual-band bandstop filter. The unit cell of the filter contains an inner aluminum circle and an outside aluminum Ohm-ring on high resistance silicon substrate. The performance of the filter is simulated by finite-integration-time-domain(FITD) method. The sample is fabricated using a surface micromachining process and experimentally demonstrated using a THz time-domain-spectroscopy(TDS) system. The results show that, when the incident THz wave is polarized in y-axis, the filter has two intensive absorption peaks locating at 0.71 THz and 1.13 THz, respectively. The position of the high-frequency absorption peak and the amplitude of the low-frequency absorption peak can be simultaneously tuned by rotating the sample along its normal axis.The tunability of the high-frequency absorption peak is due to the shift of resonance frequency of two electrical dipoles,and that of the low-frequency absorption peak results from the effect of rotationally induced transparent. This tunable filter is very useful for switch, manipulation, and frequency selective detection of THz beam.  相似文献   

13.
高效光子晶体太赫兹滤波器的设计   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
陈鹤鸣  孟晴 《物理学报》2011,60(1):14202-014202
提出了一种新型光子晶体太赫兹(THz)滤波器,该滤波器包括利用线缺陷实现的波导部分和利用微腔实现的频率选择部分.应用平面波法(PWM)分析其带隙结构,然后应用时域有限差分法(FDTD),研究THz波在此滤波器中的传输特性,结果表明,通过改变点缺陷的结构和增大某些介质柱的半径,可以使该滤波器实现高耦合效率的单信道单频率滤波. 关键词: 光子晶体 THz波 平面波法 时域有限差分法  相似文献   

14.
In this paper, we investigate the optical bistability induced by optical nonlinearity in a compact parallel array of micro-ring resonators with radius of 5 μm. Due to the nature of perfect light confinement in this structure, resonance and accumulation process in a ring resonator and optical nonlinear effects, are observable even at small optical power (a few milliwatts). Different optical applications such as all-optical switching, optical memory devices, logic gates and modulators are possible, due to optical bistability in a ring resonator. Using alternative semiconductor compounds, instead of silicon that have weak nonlinear optical properties, we improve the performance of ring-resonator based devices. Here we use a polymer cladding layer with negative thermo-optic coefficient. Using this structure we can eliminate the temperature created nonlinearity which is a very slow process. Therefore, the switching speed increases from a few MHz to several tens of GHz. By plotting the transfer function of the resonator, a hysteresis loop is observed in a few milliwatts. Although, using a ring resonator array the bandwidth reduces, however, the width of the hysteresis loop and resolution between both steady state increases.  相似文献   

15.
提出一种基于光子晶体环形腔的四波长THz滤波器,该滤波器在光子晶体结构中引入两个环形腔,且环形腔内部各增加一个正方形介质柱,四周各引入一个散射介质柱。应用基于时域有限差分法(FDTD)的Rsoft软件进行仿真分析,结果表明通过对内部正方形介质柱的边长、散射介质柱半径以及耦合介质柱半径等结构参数的调节,可以滤出74.813,76.98,78.168和78.883 m四个太赫兹波长。该滤波器性能优良,透过率高、Q值高、信道隔离度大,对于THz技术应用具有重要意义。  相似文献   

16.
王翔  魏斌  陆喜龙  郭旭波  曹必松 《中国物理 B》2017,26(12):128501-128501
This study presents two multimode stepped-impedance structures to design single-and dual-band filters. Transmission zeroes are introduced for the single-band filter by using dual-mode stepped-impedance resonators. The single-band filter with high selectivity is centered at 6.02 GHz and has a fractional bandwidth(FBW) of 25.6%. Four stubs(two low frequency and two high frequency ones) are connected to the rectangular patch in the center to construct a quadruplemode resonator. The independent conditions of the center frequencies of the high and low bands of the resonator are analyzed. A dual-band filter, which operates at 1.53 GHz and 2.44 GHz with FWBs of 12.1% and 14.1%, respectively is designed. The single-and dual-band filters are both fabricated with double-sided YBCO films and they can be used in mobile and satellite communications.  相似文献   

17.
孙久会  张德伟  王树兴  吕大龙 《强激光与粒子束》2019,31(5):053005-1-053005-8
提出了一种新型的基于双枝节加载的T型四模谐振器,并且利用该谐振器设计了一款双模双通带带通滤波器。首先利用奇偶模分析法以及场分布分析法对四模谐振器的频率特性进行分析,谐振器的每一个谐振模式均可以被独立调节。然后对馈线枝节的参数进行了详细的分析,得到馈线对滤波器外部耦合系数的影响,以调整滤波器通带的带通宽度。接着分析滤波器传输零点产生的原因,得到零点变化的规律,从而调整零点位置,提高滤波器的选择性。缺陷地结构(DGS)被蚀刻在滤波器的金属层底面,以引入非谐振节点,提供源与负载的耦合,可以产生额外的传输零点,进一步提高滤波器的选择性,而且不会增大滤波器的体积。对该滤波器进行加工和测试,仿真结果与测试结果基本吻合。  相似文献   

18.
In this paper, we investigate the biosensing characteristics of two-dimensional heterostructure photonic crystals (PCs) ring resonator theoretically by using the finite difference time domain (FDTD). The coupling air holes and inner air holes of ring resonator are treated as coupled sensing area and internal sensing area. When both of the sensing areas are filled with the same biological samples solution, the resonant peak wavelength shift of the ring resonance is different. Both the resonant peak center wavelength and peak intensity are related to the positions of sensing holes. With the same refractive index change of the biological sample, the sensing sensitivity of the coupling sensing area is much higher than that of the inner sensing area. Meanwhile, through the analysis of resonant peak wavelength shift, the refractive index change of the sample filled in the sensor area can be derived, which can be monitored real-time.  相似文献   

19.
Characteristic analysis of series-cascaded microring resonator arrays   总被引:1,自引:0,他引:1  
In terms of the coupled mode theory, novel formulations of the transfer functions are presented for a series-cascaded microring resonator (MRR) array. Using these formulas, transmission characteristics are analyzed and some parameters are optimised for such a polymer device. Simulation results show that when several microrings are serially cascaded to form a MRR array, the passband becomes steep, and the nonresonant light and the crosstalk become weak.  相似文献   

20.
Terahertz spectroscopy, combined with a metamaterial resonator, was used to distinguish varieties of herbs that look alike to the naked eye. The metamaterial resonator, based on an ohm-ring, was experimentally demonstrated to exhibit two significant resonant peaks in the range from 0.2 to 1.4?THz. The resonant peaks were shifted to lower frequency with changes of the surface permittivity, and this feature was applied to identify varieties of herbs. In the experiment, different borneols were effectively identified according to the different degree of redshift. This work demonstrates that metamaterial resonator is a sensitive tool for terahertz spectral sensing, and shows a new detection method for different herbs.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号