基于ADMM算法的机载太赫兹SAR成像高频振动补偿

太赫兹波具有频率高、波长短的特点,因此相对于传统的工作在微波波段的合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）,太赫兹SAR具有高成像分辨率,并在视频SAR、慢动目标检测等方面具有显著的优势。但与此同时,太赫兹SAR也对雷达平台的高频振动非常敏感。对于机载太赫兹SAR,由于气流和载机自身飞行特性的影响,载机存在高频振动,会造成回波信号的相位误差,并使成像结果出现鬼影目标和散焦现象,严重恶化成像质量。为了实现聚焦成像,需要对机载太赫兹SAR的进行高频振动补偿。不同于现有的将高频振动建模为多个简谐运动之和形式的算法,本文提出了一种基于交替方向乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM）的高频误差补偿方法,无须对高频振动进行建模,可以补偿更复杂的高频振动相位误差。首先通过对接收到的回波信号使用方位向快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）得到粗聚焦的图像,然后将振动补偿问题转化为图像的l1范数最小化问题,引入辅助变量构造目标函数并使用ADMM算法求解。在ADMM算法迭代过程...     

太赫兹大规模MIMO系统DSP-OMP混合预编码设计

太赫兹具有频谱资源丰富、传输速率高等优势,但其波束分裂效应会造成可达速率及阵列增益损失严重。针对太赫兹大规模多输入多输出系统波束分裂问题,提出一种基于时延相移正交匹配追踪混合预编码方案。通过在射频链和传统移相器网络之间引入一个时延网络缓解波束分裂,结合正交匹配追踪算法降低角度估计带来的计算复杂度。仿真结果表明,所提方案能够有效补偿阵列增益损失,相比传统算法呈现较好的可达速率性能。     

可产生任意偏振方向太赫兹波的光电导太赫兹辐射源

基于太赫兹时域光谱（THz-TDS）系统,使用两个相互垂直的光电导天线构建了1×2 GaAs光电导太赫兹源阵列。通过调控各个阵元的偏置电压,对其辐射太赫兹波的偏振方向进行研究。结果表明：在已实现光电导发射天线阵列的高效合成以及可同时检测脉冲太赫兹波的振幅、相位及偏振态的探测天线的基础上,通过调控各个阵元的偏置电压分别改变了平行和垂直两个阵元辐射太赫兹波的强度;经过1×2 GaAs光电导太赫兹源阵列在远场的同步合成,可产生不同偏振方向的脉冲太赫兹波,实现了以全电控的方式产生任意偏振方向太赫兹波的光电导太赫兹辐射源。     

基于太赫兹超材料的牛血清白蛋白传感器研究

太赫兹波具有非电离、对非极性物质穿透性高、对氢键等弱共振敏感等特性,是生物、材料、化学等领域的重要研究对象。蛋白质、糖类等生物大分子的转动频率和基团的振动频率以及分子之间弱相互作用的特征频率恰好处于太赫兹频段,这赋予了太赫兹光谱技术在生物医学领域中极大的发展潜力。然而,由于待测物尺寸一般小于太赫兹波长（0.03～3.00 mm）,微量的待测物难以引起谱线的改变,太赫兹光谱检测灵敏度较低。能够灵活操控电磁波特性的超材料为解决上述问题提供了新的思路,通过设计不同的结构及参数,能够得到谐振频率位于太赫兹波段的超材料,微量的待测物即可引起谱线的明显变化。基于共振型太赫兹超材料构建了牛血清白蛋白（BSA）传感器,实验结果表明,当BSA溶液的体积质量为2.0～8.0 mg/mL时,传感器共振频率偏移量与溶液浓度呈线性关系,传感器的最低浓度检测限为0.3 mg/mL。     

中国工程物理研究院红外太赫兹自由电子激光装置总体设计

中国工程物理研究院红外太赫兹自由电子激光装置是一台用于材料、光谱、生物、医学等领域前沿研究的多功能用户装置,在实验室现有的太赫兹自由电子激光装置（CTFEL）基础上,拟新增两套2×9-cell超导加速单元和两台波荡器,将电子能量提升至最大50 MeV,输出频率覆盖范围拓展至0.1～125 THz,最大宏脉冲功率大于100 W。同时,采用跑道型束线设计,拟建设一台小型能量回收型直线加速器实验研究平台。本文主要介绍了中国工程物理研究院红外太赫兹自由电子激光装置的总体设计、工作模式以及用户实验站布局。     

极低温下高灵敏太赫兹探测阵列的信号读出

太赫兹(THz)波段的高灵敏探测器在诸多前沿领域中有着巨大的应用价值。超导量子电容探测器(QCD)是一种在THz波段具备单光子探测能力的高灵敏直接探测器,且可实现大规模阵列。对阵列而言,可靠的读出技术是其性能发挥的基本保障。本研究利用零差读出技术进行了QCD信号读出与表征。微波同相正交(IQ)混频器是零差读出电路的重要组成元件,故对IQ混频器进行了详细表征与校准,通过排除其不平衡性对探测器信号读出的影响,提高了测量的可靠性。在此基础上,对QCD的THz响应信号进行了测量,结果显示QCD响应信号与理论预期结果高度一致。此外,所构建的零差读出电路还可用于高灵敏超导微波动态电感探测器(MKID)阵列等极低温(15 mK以下)探测器的信号读出,为高灵敏THz探测器的开发奠定了良好的基础,具有较高的应用价值。     

Terahertz Transmission Imaging with 2.52 THz Continuous Wave

In this article, two terahertz transmission imaging systems are built with a 2.52 THz continuous wave laser and two types of sensors. One is array scanning system using a 124×124 pyro-electric array camera as the detector; the other is a point-wise scanning system utilizing a Golay cell as the detector. The imaging speed and quality is briefly analyzed. Terahertz （THz） imaging results demonstrate that the array scanning system has higher imaging speed with lower resolution. The point-wise scanning system has higher imaging quality with lower speed.     

用时域有限差分法模拟千兆赫兹横电磁波室的馈电接头

文章采用三维时域有限差分法对千兆赫兹横电磁波室的馈电接头进行模拟,计算了高频输入时接头内的场分布以及宽频带内端口电压驻波比.由场分布讨论了接头高压输入时所能承受的击穿电压以及提高接头击穿电压的方法;对计算和实测的驻波比特性进行比较,讨论了接头部分反射与小室整体反射的关系.     

太比特路由器交换网络中路由算法的研究

太比特路由器在未来宽带网络建设中将发挥越来越重要的作用.作为其核心部件,大容量高性能交换网络是实现太比特路由器的关键技术之一,而交换网络中路由算法设计的优劣将直接影响交换网络的性能.本文从状态信息、路由策略、死锁活锁避免、服务质量路由和容错路由等五方面对交换网络路由算法设计进行了分析总结,最后展望了未来发展趋势.     

啁啾脉冲放大产生几太瓦30fs脉冲

啁啾脉冲放大产生几太瓦３０ｆｓ脉冲斯坦福大学已建立一台能产生３０ｆｓ变换极限和衍射极限脉冲、在１０ＨＺ重复频率时具有１２５ｍＪ能量和平均功率为４ＴＷ的钛宝石激光系统。该系统使用啁啾脉冲放大，即一种使甚短持续时间光脉冲从高增益材料有效提取能量而无非线性...