太赫茲應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、太赫茲(THz)輻射是頻率范圍為300GHz-10THz的電磁輻射,這一波段位于電子學(xué)與光學(xué)的交界處,具有攜帶信息量豐富、亞皮秒量級(jí)脈寬、高時(shí)空相干性、低光子能量等特性,在天文、生物、計(jì)算機(jī)、通信等科學(xué)領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價(jià)值.早期由于缺乏有效的產(chǎn)生和探測(cè)方法對(duì)THz技術(shù)的研究非常有限,但在近20年中,對(duì)THz輻射的產(chǎn)生機(jī)理、檢測(cè)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的研究得到蓬勃發(fā)展.本文對(duì)主要的太赫茲應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究,并提出了自己的改進(jìn)方法和模擬設(shè)計(jì)

2、方案,具體內(nèi)容包括:通過(guò)閱讀大量的中英文文獻(xiàn),對(duì)THz輻射的各種產(chǎn)生、探測(cè)與傳送技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的理論原理研究和特性總結(jié),并重點(diǎn)對(duì)太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)(THz-TDS)和太赫茲斷層成像技術(shù)(THz CT)進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究.對(duì)THz-TDS中從THz波形中提取樣本參數(shù)的方法進(jìn)行了仿真研究.針對(duì)一組已知樣本透射信號(hào)和參考信號(hào),應(yīng)用傅里葉變換和透射光譜模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,得到較理想的折射系數(shù)和吸收率曲線.并根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)實(shí)際提取計(jì)算中的影響因素

3、進(jìn)行了討論.對(duì)THz-TDS中反射光譜法的誤差進(jìn)行了具體理論分析,定性定量地給出了由于樣本移位給測(cè)量結(jié)果引入的系統(tǒng)誤差.在此基礎(chǔ)上提出了一種采用光同步反射的改進(jìn)方法,并在理論上證明這種方法能夠有效減小測(cè)量誤差.提出了一種提高THz CT二維圖像分辨率的處理算法,該算法結(jié)合THz CT成像系統(tǒng)的特點(diǎn),采用維納濾波去除噪聲.對(duì)一幅THz CT重建圖像的仿真處理表明,這種算法能夠明顯提高圖像分辨率.提出了一套紅外模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案.該系統(tǒng)用于