【摘要】：自由空間電光取樣技術(shù)是太赫茲波(THz)相干探測的典型方法,電光傳感器是其中的核心器件。傳統(tǒng)的電光傳感器多采用無機(jī)電光晶體材料,但是這種材料電光系數(shù)低并存在聲子吸收性,致使太赫茲波的探測帶寬受到限制。主-客體結(jié)構(gòu)的電光聚合物材料具有較大的電光系數(shù)和較低的介電常數(shù),近年來成為各國學(xué)者研究的熱點(diǎn)。然而這種材料的主客體之間相容性差,極易產(chǎn)生相分離,導(dǎo)致電光性能降低,限制了材料的更廣泛應(yīng)用。采用一種化學(xué)與物理手段相結(jié)合的方法,將兩種電光分子引入聚合物體系,制備了具有雙電光分子的聚磷腈材料。這種材料不但具備良好的相穩(wěn)定性,而且具有良好的電光性能,電光系數(shù)可達(dá)64.8 pm/V。基于雙電光分子聚磷腈材料,設(shè)計并制作了具有平面結(jié)構(gòu)的聚合物電光傳感器。與傳統(tǒng)的三明治結(jié)構(gòu)電光傳感器相比,平面結(jié)構(gòu)傳感器可以將探測幅度提升55%,光譜靈敏度提升35%,同時還可以避免入射角度對探測靈敏度的影響、降低噪聲干擾、簡化實(shí)驗(yàn)過程,是面向太赫茲應(yīng)用的更適合器件。
[Abstract]:Free-space electro-optic sampling technique is a typical method for terahertz wave (THz) coherent detection, in which electro-optic sensor is the core device. The traditional electro-optic sensors mostly use inorganic electro-optic crystal materials, but this material has low electro-optic coefficient and phonon absorption, which limits the detection bandwidth of terahertz wave. Host-guest structure electro-optic polymer materials have a large electro-optic coefficient and a low dielectric constant, which has become a hot research topic in recent years. However, the compatibility between the host and the guest of the material is poor, and phase separation is easy to occur, which leads to the decrease of electro-optic properties and limits the wider application of the material. Two kinds of electro-optic molecules were introduced into polymer system by a combination of chemical and physical methods to prepare polyphosphazenitrile materials with double electro-optic molecules. This material not only has good phase stability, but also has good electro-optic properties. The electro-optic coefficient can reach 64.8 pm/V.. A planar polymer electro-optic sensor was designed and fabricated based on double electro optic polyphosphazene. Compared with the traditional sandwich structure electro-optic sensor, the planar structure sensor can increase the detection amplitude by 55 percent and the spectral sensitivity by 35 percent. At the same time, it can avoid the influence of the incident angle on the detection sensitivity, reduce the noise interference, and simplify the experimental process. It is a more suitable device for terahertz applications.
【作者單位】： 哈爾濱理工大學(xué)電介質(zhì)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;哈爾濱電工儀表研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(60871073) 哈爾濱市科技創(chuàng)新人才(2016RAQXJ025)項(xiàng)目資助
【分類號】：TP212

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本文編號：2231776