太赫茲計(jì)量及關(guān)鍵器件

目錄
前言
第1章 太赫茲及其計(jì)量學(xué) 1
1.1 太赫茲源 2
1.1.1 熱輻射源 2
1.1.2 真空電子學(xué)太赫茲源 3
1.1.3 固態(tài)電子學(xué)太赫茲源 17
1.1.4 太赫茲激光器 24
1.1.5 寬帶太赫茲脈沖 29
1.1.6 可調(diào)諧單色太赫茲源 32
1.2 太赫茲波探測(cè) 36
1.2.1 戈萊探測(cè)器 44
1.2.2 熱釋電探測(cè)器 45
1.2.3 熱電堆探測(cè)器 50
1.2.4 電功率表 51
1.2.5 半導(dǎo)體測(cè)輻射熱計(jì) 53
1.2.6 超導(dǎo)測(cè)輻射熱計(jì) 55
1.2.7 室溫微測(cè)輻射熱計(jì) 57
1.2.8 光電導(dǎo)探測(cè)器 58
1.2.9 光子探測(cè)器 60
1.2.10 外源鍺探測(cè)器 64
1.2.11 銦銻探測(cè)器 66
1.2.12 砷化鎵探測(cè)器 68
1.2.13 阻塞雜質(zhì)帶探測(cè)器 69
1.2.14 外差式探測(cè)器 71
1.2.15 光電導(dǎo)天線 83
1.2.16 電光晶體探測(cè)器 86
1.3 太赫茲計(jì)量學(xué) 89
1.3.1 探測(cè)器校準(zhǔn) 90
1.3.2 超快器件表征 90
1.3.3 矢量網(wǎng)絡(luò)分析 91
1.3.4 太赫茲譜 91
參考文獻(xiàn) 92
第2章 太赫茲功率計(jì)量 103
2.1 太赫茲功率輻射計(jì) 103
2.2 反射式太赫茲光譜測(cè)量儀 105
2.2.1 太赫茲吸收涂層 108
2.2.2 太赫茲吸收涂層光譜反射率測(cè)量 111
2.3 太赫茲輻射計(jì)結(jié)構(gòu)改進(jìn) 116
2.4 太赫茲輻射測(cè)量 118
2.5 太赫茲輻射功率測(cè)量不確定度分析 123
2.5.1 上級(jí)溯源標(biāo)準(zhǔn) 124
2.5.2 激光標(biāo)定波段的吸收率 124
2.5.3 太赫茲波段的吸收率 124
2.5.4 太赫茲輻射計(jì)響應(yīng)度重復(fù)性測(cè)量 125
2.5.5 太赫茲輻射計(jì)響應(yīng)度面均勻性測(cè)量 126
2.5.6 光源穩(wěn)定性 126
2.5.7 功率響應(yīng)非線性 127
2.5.8 顯示儀器分辨率 127
2.5.9 環(huán)境溫度、濕度的影響 127
2.5.10 太赫茲功率測(cè)量不確定度合成 127
2.6 太赫茲功率輻射計(jì)性能測(cè)試 128
2.7 太赫茲功率國際比對(duì) 128
參考文獻(xiàn) 131
第3章 太赫茲頻率計(jì)量 134
3.1 太赫茲頻率測(cè)量原理 134
3.1.1 太赫茲頻率測(cè)量系統(tǒng) 137
3.1.2 非同步電光采樣測(cè)量0～40THz范圍光學(xué)頻率 139
3.1.3 不穩(wěn)定飛秒激光進(jìn)行太赫茲頻率測(cè)量 142
3.2 太赫茲頻率測(cè)量 146
3.2.1 飛秒激光重復(fù)頻率鎖定 146
3.2.2 高信噪比拍頻信號(hào) 147
3.2.3 鎖定飛秒激光器的太赫茲頻率測(cè)量 151
3.2.4 非鎖定飛秒激光器的太赫茲頻率測(cè)量 153
3.2.5 頻率測(cè)量范圍 156
3.3 溯源與測(cè)量不確定度分析 158
3.3.1 溯源方法研究 158
3.3.2 測(cè)量不確定度分析 158
3.3.3 基于雙頻率梳的太赫茲頻率測(cè)量 160
3.3.4 連續(xù)太赫茲波源測(cè)試 161
參考文獻(xiàn) 166
第4章 太赫茲光譜計(jì)量 168
4.1 太赫茲時(shí)域光譜工作原理 168
4.2 太赫茲光譜儀頻率和線性校準(zhǔn) 171
4.2.1 太赫茲時(shí)域光譜儀 171
4.2.2 CO氣室頻率校準(zhǔn) 172
4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)樣件頻率校準(zhǔn) 174
4.2.4 線性校準(zhǔn) 175
4.3 帶回波脈沖太赫茲光譜儀在線校正 177
4.3.1 CO校準(zhǔn)太赫茲光譜儀 178
4.3.2 太赫茲回波脈沖和太赫茲頻譜 180
4.3.3 回波延遲對(duì)CO吸收線的可追溯性 181
4.3.4 標(biāo)準(zhǔn)回波延遲的在線校準(zhǔn) 183
4.3.5 不確定性分析和討論 183
4.4 電光測(cè)量技術(shù) 185
4.5 光導(dǎo)測(cè)量技術(shù) 186
4.6 空氣電離測(cè)量技術(shù) 187
參考文獻(xiàn) 188
第5章 可調(diào)太赫茲波吸收器 190
5.1 石墨烯理論基礎(chǔ) 190
5.1.1 石墨烯材料參數(shù)特性 190
5.1.2 石墨烯可調(diào)性實(shí)現(xiàn)方法 192
5.1.3 石墨烯表面等離子體激元理論分析 193
5.2 單頻可調(diào)太赫茲波吸收器 196
5.2.1 多工型結(jié)構(gòu)單頻石墨烯可調(diào)太赫茲波吸收器 196
5.2.2 四對(duì)稱圓形結(jié)構(gòu)單頻石墨烯可調(diào)太赫茲波吸收器 203
5.3 雙頻可調(diào)石墨烯太赫茲波吸收器 208
5.3.1 十字缺陷圓環(huán)結(jié)構(gòu)雙頻可調(diào)石墨烯太赫茲波吸收器 208
5.3.2 雙方形環(huán)結(jié)構(gòu)雙頻可調(diào)石墨烯太赫茲波吸收器 214
5.3.3 多缺陷組合結(jié)構(gòu)可調(diào)太赫茲波吸收器 220
5.3.4 田字缺陷結(jié)構(gòu)可調(diào)太赫茲波吸收器 228
5.4 多頻帶及寬頻帶可調(diào)石墨烯太赫茲波吸收器 234
5.4.1 傘型結(jié)構(gòu)多頻帶可調(diào)石墨烯太赫茲波吸收器 234
5.4.2 歐米伽型可調(diào)寬帶石墨烯太赫茲波吸收器 241
5.4.3 互補(bǔ)對(duì)稱花瓣型可調(diào)寬帶石墨烯太赫茲波吸收器 246
5.4.4 雙層石墨烯可調(diào)寬帶太赫茲波吸收器 253
5.4.5 對(duì)稱四半圓形石墨烯可調(diào)寬帶太赫茲波吸收器 261
5.4.6 非對(duì)稱雙橢圓可調(diào)太赫茲波吸收器 267
參考文獻(xiàn) 274
彩圖