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《太赫茲時域譜對液體材料的研究暨太赫茲液芯介質(zhì)波導(dǎo)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、畢業(yè)論文題目：盤鹽壟吐垡迸壁逵簽鹽盤鮑塑塞暨態(tài)疊莖逵堇企廈迭昱墊壁塹魚垡達墊盔專業(yè)2QQ主級博士生姓名：周重指導(dǎo)教師(姓名、職稱)：盜堡堡(整撞2摘要太赫茲(THz)技術(shù)在很多領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景，目前世界上很多國家和地區(qū)，包括美國、日本、歐洲以及中國都將太赫茲技術(shù)選定為21世紀重點研發(fā)的科學(xué)技術(shù)。隨著太赫茲技術(shù)的發(fā)展，太赫茲傳輸方式的研究越來越受到廣泛的關(guān)注，成為太赫茲科學(xué)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)之一。國內(nèi)外已有多個研究小組開展了這方面的研究工作，提出了各種結(jié)構(gòu)的太赫茲傳輸線如：圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)、塑料帶、藍寶石光纖、光子晶體光纖、平行板波
2、導(dǎo)、金屬導(dǎo)線、亞毫米同軸線等等。本工作中，采用太赫茲時域譜(TDS)的方法，研究了多種液體材料在太赫茲波段的介電特性，提出了一種新型的低損耗太赫茲傳輸線一一液芯介質(zhì)波導(dǎo)。首先，從太赫茲波在樣品界面的反射、透射的基本模型出發(fā)，對于液體的介電特性參數(shù)的計算公式進行了比較全面的推導(dǎo)，得到了比前人更為合理、精確的復(fù)折射率的表達式。同時對求解折射率、消光系數(shù)(吸收率)方法進行了討論。在低損耗樣品條件下，表達式得到大大簡化，可以得到解析表達式；在高損耗條件下，求解一個二元非線形方程組，采用牛頓迭代法進行數(shù)值計算。對多種非極性有機溶劑，在0．2到2
3、．5GHz圍內(nèi)進行了太赫茲時域譜測量，采用我們推導(dǎo)出的計算公式和算法對測量數(shù)據(jù)進行計算，得到了液體材料的吸收系數(shù)和折射率。將測量的數(shù)據(jù)與文獻中微波波段與紅外波段的數(shù)據(jù)比較，折射率大小相當(dāng)，這表明我們推出的計算公式與計算方法是正確的。提出了一種液芯介質(zhì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)來進行太赫茲波的傳輸，針對這種雙層圓介質(zhì)的傳輸機制、傳輸模式、傳輸損耗等進行了全面的分析。根據(jù)對多種液體材料吸收系數(shù)和折射率的測量結(jié)果，發(fā)現(xiàn)液體石蠟折射率在太赫茲波段(0．2．2．5THz)折射率為1．462．1．468，這種材料性能穩(wěn)定、價格低廉，因此選用液體石蠟作為芯J燃J7J
4、llll26JJllllJl／1111111攀層介質(zhì)，同時用該波段折射率為1．42左右的聚四氟乙烯作為包層介質(zhì)。采用液體石蠟與聚四氟乙烯制備出液芯介質(zhì)波導(dǎo)樣品，分析了制備工作中影響液芯介質(zhì)波導(dǎo)傳輸性能的各類因素，并在0．1THz的頻率條件下測量了傳輸特性。液芯介質(zhì)波導(dǎo)樣品在O．1太赫茲頻率下的吸收系數(shù)為0．055dB／cm(0．013／cm)，這與普通的金屬波導(dǎo)的理論值相當(dāng)。對不同的彎曲度的液芯介質(zhì)波導(dǎo)也進行了測量，測量結(jié)果表明當(dāng)平均曲率達到0．028cm"1，液芯介質(zhì)波導(dǎo)的傳輸性能基本不受影響，這與理論計算結(jié)果相符(曲率≤O．068
5、cm。1時，不會影響液芯介質(zhì)波導(dǎo)的傳輸性能)。本研究工作表明，雙層圓液芯介質(zhì)波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，在傳輸太赫茲波時呈現(xiàn)出很好的傳輸效果。如果進一步提高材料的純度和制作工藝精度，傳輸特性將會大幅度提高。作為一種新型的太赫茲傳輸線，它具有靈活、簡易、方便、價格低廉等優(yōu)點，相信在太赫茲技術(shù)突飛猛進發(fā)展的今天將會有非常好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：太赫茲，太赫茲時域譜，液體，介質(zhì)波導(dǎo)，傳輸線DISSERTATION：ResearchonliquidswithTerahertztime-domainspectroscopyandTerahertzliquid-c
6、oredielectricwaveguideSPECIALIZATION：ElectromagneticfieldandmicrowavetechnologyPOSTGRADUATE：LeiZhouⅣ匝NTOR：ProfessorWeiweiXuAbstractTHztechnologyhasbeenprovedtohavegreatapplicationpotentialinmanyfields．Inmanycountriesandareas，includingUS，Japan，EuropeandChina，THztechnolog
7、yhasbeenchosenasaprivilegeddirectionofscientificandtechnicaldevelopmentintlle21吼century．WiththedevelopmentofTHztechnologyinrecentdecades，theresearchofTHztransmissionlinesalsoreceivedmuchattention．DifferentkindsofTHztransmissionlineshavebeenreported，suchascircularandrect
8、angularwaveguides，plasticribbons，sapphirefibers，photoniccrystalfibers，parallelplates，metalwires，sub．1Tlln．coax
