【摘要】：太赫茲波(Terahertz wave,THz wave)是指頻率在0.1 THz-10 THz,波長在0.03 mm-3 mm范圍內(nèi)的電磁波,其頻率范圍介于微波和紅外光波之間。在此頻段內(nèi)的電磁波既不完全適合用光學(xué)理論來處理也不完全適合用微波的理論來研究。太赫茲波調(diào)制是在外界激發(fā)源的作用下對太赫茲波的強(qiáng)度或者相位進(jìn)行控制,不同的調(diào)制器根據(jù)其性能的不同在不同的系統(tǒng)中有著重要的用途,并且在近年得到了快速的發(fā)展。同時(shí),隨著科技的發(fā)展,柔性可穿戴設(shè)備在器件研究中也愈發(fā)重要。通常硅半導(dǎo)體是具有中等調(diào)制速率的太赫茲光調(diào)制器件的重要材料,通過光生載流子的產(chǎn)生和復(fù)合對太赫茲波的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制。由于硅中光生載流子的擴(kuò)散長度較長(幾十微米),因此采用大尺寸的硅作為太赫茲空間調(diào)制器的空間分辨率較差。在該論文中,我們通過將小塊的硅片(小于3 mm)陣列附著在柔性的PDMS襯底上成功的制備了一種柔性可伸展半導(dǎo)體太赫茲光調(diào)制器,并減小了硅片中光生載流子的擴(kuò)散,提高了太赫茲波空間調(diào)制器的空間分辨率。脈沖太赫茲光源不僅具有良好的時(shí)間分辨率,還具有豐富的頻譜信息,因此非常有必要研究對脈沖太赫茲光源的空間調(diào)控技術(shù)。在該尺寸下,硅片的大小與太赫茲波的波長相近,一部分太赫茲波脈沖穿過硅片,另一部分則穿過空氣,由于穿過兩者的太赫茲波到達(dá)探測器時(shí)間的不同導(dǎo)致太赫茲時(shí)域譜上出現(xiàn)兩個(gè)太赫茲脈沖,因此表現(xiàn)在透射率上會出現(xiàn)一個(gè)吸收峰。本文詳細(xì)研究了不同厚度和尺寸的硅片與太赫茲波的相互作用,并研究了它們的光調(diào)制性能,在吸收峰處調(diào)制為13%,在頻率高于吸收峰的部分調(diào)制為30%。通過在硅片上覆蓋金納米顆粒單層膜,能夠顯著加強(qiáng)激光對小片硅的調(diào)制。此外用Matlab軟件建立數(shù)學(xué)模型對太赫茲波與小尺寸硅片的相互作用及光調(diào)制進(jìn)行了仿真。通過對單個(gè)小尺寸硅的掃描成像,發(fā)現(xiàn)頻率在吸收峰處時(shí)的成像最為清晰。而對于陣列式半導(dǎo)體太赫茲調(diào)制器,硅片之間的距離也能夠改變吸收峰的強(qiáng)度,同時(shí)調(diào)制器在成像應(yīng)用中成像的空間分辨率也得到了明顯提高。最后我們通過微電子制造工藝制作了微米級的硅陣列,其在激光照射下有透射率增強(qiáng)的效果。本文研究太赫茲空間光調(diào)制器具有中等的調(diào)制速率和較好的空間分辨率,為太赫茲空間壓縮感知成像提供了新的調(diào)制器解決方案。
【圖文】：

第一章 緒論第一章 緒 論1.1 太赫茲波概述太赫茲（THz，1 THz=1012Hz）波是指頻率在 0.1 THz-10 THz，波長mm-0.3mm 之間的電磁波[1]。在頻率上，太赫茲波處于紅外線和毫米波之間量上看，太赫茲波處于電子與光子之間。如圖 1-1 為 THz 波在電子波譜中的

第一章 緒論胞中的水分占比確定腫瘤和癌細(xì)胞的在體內(nèi)的位置。（5）太赫茲波具有良好的相干性�？梢杂锰掌澆ǖ南喔蓽y量技術(shù)直接測量物質(zhì)的相位信息和功率譜，從中計(jì)算所測物質(zhì)的折射率、消光系數(shù)、吸收系數(shù)、介電常數(shù)等物理量。（6）太赫茲波段包含了豐富的物理和化學(xué)信息。絕大部分半導(dǎo)體材料、生物大分子、電介質(zhì)材料的振動和能級躍遷都處在太赫茲波段，根據(jù)這些測量的物質(zhì)吸收譜和色散關(guān)系，通過太赫茲時(shí)域光譜成像技術(shù)可以輕易的辨別出物體體貌，分析其的物理化學(xué)特性，為毒品檢測、武器和爆炸物鑒別等提供了新的理論依據(jù)和探測技術(shù)。如圖 1-2 是基于太赫茲上述各種性質(zhì)的幾種應(yīng)用場景。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN761

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王啟超;汪家春;王梟;趙大鵬;張繼魁;李志剛;曾杰;;太赫茲波探測光子晶體涂層覆蓋目標(biāo)的可行性[J];發(fā)光學(xué)報(bào);2017年02期

2 曾祥峰;;太赫茲科學(xué)技術(shù)研究的新進(jìn)展[J];科學(xué)家;2017年04期

3 ;第六屆超快現(xiàn)象與太赫茲波國際研討會[J];科技導(dǎo)報(bào);2012年14期

4 ;第5屆超快現(xiàn)象與太赫茲波國際研討會通知[J];光學(xué)精密工程;2010年05期

5 王宏強(qiáng);鄧彬;秦玉亮;;太赫茲雷達(dá)技術(shù)[J];雷達(dá)學(xué)報(bào);2018年01期

6 張銀;馮一軍;姜田;曹杰;趙俊明;朱博;;基于石墨烯的太赫茲波散射可調(diào)諧超表面[J];物理學(xué)報(bào);2017年20期

7 陳重威;;大器晚成的太赫茲波[J];今日中學(xué)生;2007年Z2期

8 徐公杰;陳鏡;王耀樂;宋公明;;周期性結(jié)構(gòu)的石墨烯對太赫茲波的吸收特性研究[J];光學(xué)儀器;2016年05期

9 秦華;黃永丹;孫建東;張志鵬;余耀;李想;孫云飛;;二維電子氣等離激元太赫茲波器件[J];中國光學(xué);2017年01期

10 李建蕊;李九生;;硅材料的太赫茲波頻域特性分析[J];中國計(jì)量學(xué)院學(xué)報(bào);2008年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 張巖;;太赫茲波前調(diào)控器件[A];第十屆全國光學(xué)前沿問題討論會論文摘要集[C];2013年

2 張存林;牧凱軍;;太赫茲波譜與成像[A];第八屆全國光學(xué)前沿問題討論會論文集[C];2009年

3 張敏;權(quán)潤愛;阮雙琛;梁華偉;蘇紅;;連續(xù)太赫茲波在產(chǎn)品分布檢測中的應(yīng)用[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2009年

4 戴厚梅;劉勁松;;空氣中產(chǎn)生太赫茲波過程的研究進(jìn)展[A];第十三屆全國紅外加熱暨紅外醫(yī)學(xué)發(fā)展研討會論文及論文摘要集[C];2011年

5 孟坤;李澤仁;劉喬;權(quán)潤愛;;1.40THz連續(xù)太赫茲波透射掃描成像[A];中國光學(xué)學(xué)會2011年學(xué)術(shù)大會摘要集[C];2011年

6 李喜來;徐軍;曹付允;朱桂芳;侯洵;;太赫茲波軍事應(yīng)用研究[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

7 張存林;趙國忠;;太赫茲波的應(yīng)用[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

8 張存林;趙國忠;沈京玲;張巖;;太赫茲波譜與成像[A];第七屆全國光學(xué)前沿問題討論會論文摘要集[C];2007年

9 范文慧;;太赫茲波譜成像技術(shù)與應(yīng)用[A];第十屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2012年

10 趙國忠;梁衛(wèi)華;張存林;楊國楨;;太赫茲波傳播特性及成像研究[A];第七屆全國光學(xué)前沿問題討論會論文摘要集[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 何爽 記者 付毅飛;首款國產(chǎn)太赫茲成像芯片發(fā)布[N];科技日報(bào);2018年

2 韻文;電子科技大學(xué)教授李少謙:太赫茲通信是6G新型頻譜資源技術(shù)[N];人民郵電;2018年

3 張乃千 謝琦;太赫茲：第五維戰(zhàn)場“拓荒者”[N];解放軍報(bào);2017年

4 合肥晚報(bào) 合肥都市網(wǎng)記者 楊賽君;人體藏物品 數(shù)秒能發(fā)現(xiàn)[N];合肥晚報(bào);2017年

5 李杰奇;太赫茲讓隱身無處遁形[N];中國航天報(bào);2017年

6 本報(bào)記者 余建斌;安檢，，秒過[N];人民日報(bào);2017年

7 記者 聶翠蓉;液態(tài)水產(chǎn)生太赫茲波被證實(shí)[N];科技日報(bào);2017年

8 本報(bào)記者 范克龍;太赫茲安檢：過安檢只需1秒[N];安徽日報(bào);2017年

9 張乃千;戰(zhàn)場“黑科技”:太赫茲雷達(dá)[N];中國國防報(bào);2017年

10 王卓 郝叢靜 阮亞奇;易聯(lián)太赫茲人體安檢儀備受青睞[N];科技日報(bào);2017年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 梁達(dá)川;太赫茲波雷達(dá)與隱身研究[D];天津大學(xué);2017年

2 王茂榕;太赫茲目標(biāo)散射特性及測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2017年

3 田坤;太赫茲雷達(dá)人體目標(biāo)探測理論與方法研究[D];電子科技大學(xué);2018年

4 孫漢聰;高溫超導(dǎo)太赫茲輻射源的性能提升及應(yīng)用[D];南京大學(xué);2018年

5 李驍;太赫茲InP DHBT收發(fā)芯片關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2018年

6 李少鵬;光學(xué)太赫茲輻射技術(shù)與微納結(jié)構(gòu)器件[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所);2016年

7 王玉文;太赫茲輻射大氣傳輸特性研究與信道分析[D];中國工程物理研究院;2017年

8 江舸;太赫茲雷達(dá)成像機(jī)理與信號處理技術(shù)研究[D];中國工程物理研究院;2017年

9 米賢武;太赫茲場作用下低維半導(dǎo)體光學(xué)特性研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2004年

10 于莉媛;半導(dǎo)體二維電子氣太赫茲光吸收特性研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王道偉;太赫茲超導(dǎo)熱電子混頻器特性研究[D];上海師范大學(xué);2018年

2 張逸;基于太赫茲時(shí)域光譜的生物組織病變檢測方法研究[D];浙江大學(xué);2018年

3 杜培甫;太赫茲成像技術(shù)與圖像增強(qiáng)算法研究[D];電子科技大學(xué);2018年

4 張翔鷗;太赫茲上下變頻器研究[D];電子科技大學(xué);2018年

5 張森林;太赫茲二極管檢波器設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2018年

6 蔡雪丹;太赫茲多像元波前調(diào)制器的基礎(chǔ)研究[D];電子科技大學(xué);2018年

7 張沖;柔性可伸展半導(dǎo)體太赫茲調(diào)制器[D];電子科技大學(xué);2018年

8 卞建雄;基于太赫茲超材料反射陣列單元散射特性研究[D];電子科技大學(xué);2018年

9 王福;柔性太赫茲吸波器的設(shè)計(jì)與制作[D];電子科技大學(xué);2018年

10 武曉芳;基于復(fù)合超表面的太赫茲極化調(diào)控器件研究[D];電子科技大學(xué);2018年

本文編號：2677905