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《基于光子混頻的可調(diào)諧連續(xù)太赫茲波輻射系統(tǒng)-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、第4l卷第4期中國(guó)激光V01．41，No．42014年4月CHINESEJ0URNALOFLASERSApril，2014基于光子混頻的可調(diào)諧連續(xù)太赫茲波輻射系統(tǒng)史同璐劉建軍洪治(中國(guó)計(jì)量學(xué)院太赫茲技術(shù)與應(yīng)用研究所，浙江杭州310018)摘要基于光子混頻原理及相干探測(cè)技術(shù)，利用外腔半導(dǎo)體激光器及一種蝶形交指結(jié)構(gòu)低溫砷化鎵光電導(dǎo)天線，搭建了一個(gè)可調(diào)諧連續(xù)太赫茲波輻射探測(cè)系統(tǒng)。在室溫條件下，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)太赫茲波的產(chǎn)生及探測(cè)，其連續(xù)太赫茲波輸出的線寬優(yōu)于1MHz。在頻率小于0．70THz時(shí)，實(shí)驗(yàn)獲得的系統(tǒng)信噪比均在50dB以上。在頻率為0．50THz處，
2、系統(tǒng)信噪比為64dB。另外，還實(shí)驗(yàn)研究了輻射太赫茲波電場(chǎng)強(qiáng)度與光電導(dǎo)天線偏置電場(chǎng)的關(guān)系，討論了外腔半導(dǎo)體激光器模式對(duì)連續(xù)太赫茲波輻射的影響。關(guān)鍵詞光譜學(xué)；連續(xù)太赫茲波輻射；光子混頻；光電導(dǎo)天線；成像中圖分類(lèi)號(hào)O436文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼Adoi：10．3788／CJL2O1441．0411o0lTunableContinuous-WaveTerahertzRadiationSystemBasedonPhotomixingShiTongluLiuJianjunHongZhi(CentreforTHzResearch，ChinaJiliangUniversit
3、y，Hangzhou，Zhejiang310018，China)AbstractAroom—temperatureoperationtunablecontinuous．waveterahertz(THz)radiationanddetectionsystem．whichconsistsoftwoexterna1cavitysemiconductorlasersandaninterdigitedfingerboW-tieantennaonlowtemperatureGaAssubstrate，isestablishedbasedonphotomix
4、ingandcoherentdetectiontechnology．Thegenerationanddetectionofcontinuous—waveTHzwavearerealized。andthespectralpurityofsystemisbetterthan1MHz．Thesignal—to—noiseratio(SNR)ofthesystemisbetterthan50dBwithfrequencybelow0．70THz，andthemaximumSNRof64dBiSachievedatO．50THz．Inaddition，th
5、erelationbetweentheelectricfieldintensityoftheradiatedterahertzwaveandthebiasedelectricalfieldforthephotoconductiveantennaisexperimentallygiven，andtheimpactofmulti—longitudinalmodeoperationoftheexternalcavitysemiconductorlaseroncontinuous—waveTHzradiationiSdiscussed．Keywordss
6、pectroscopy；continuous—waveterahertzradiation；photomixing；phOtocOnductiveantenna；imagingOCIScodes300．6495；120．4820；040．5150；11O．67951引言(BWO)、量子級(jí)聯(lián)激光器(QCI)和光子混頻光電導(dǎo)太赫茲波(THz)具有許多優(yōu)良特性，如良好的天線等。返波振蕩器受電子束直徑的限制，只能產(chǎn)生低頻段的太赫茲波輻射，而且壽命較短。穿透性、較低的光子能量以及豐富的光譜信息等，已2002年，Kohler等們首次實(shí)現(xiàn)太赫茲波段的量子級(jí)逐漸
7、應(yīng)用于安檢、生物組織的檢測(cè)、材料的無(wú)損探傷以及環(huán)境監(jiān)控等方面l】]。低成本、高效的連續(xù)可聯(lián)激光輸出，但需要在低溫環(huán)境下工作。到目前為調(diào)諧太赫茲波輻射源是影響太赫茲技術(shù)發(fā)展的一個(gè)止，其可實(shí)現(xiàn)的最高工作溫度為186K，且主要工作在高頻段(大于1．5THz)]。利用光子混頻光電導(dǎo)重要因素，備受?chē)?guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注，特別是對(duì)窄帶光譜研究應(yīng)用而言，具有重要應(yīng)用價(jià)值。天線作為輻射源可以在常溫下實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)諧太赫連續(xù)(CW)太赫茲波輻射源主要有返波振蕩器茲波的輸出，采用相干探測(cè)技術(shù)，還可以同時(shí)獲得相收稿日期：2013—10—25；收到修改稿日期：2013—12-
8、02基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(60576042，61377108)作者簡(jiǎn)介：史同璐(1989)，女，碩士研究生，主要從事太赫茲波輻射源
