強激勵條件下光導天線THz輻射特性的研究.pdf

1、基于THz輻射在電磁波譜中的特殊位置以及其有別于其它電磁輻射的特殊性質(zhì)，關(guān)于THz輻射產(chǎn)生和應用的研究越來越為人們所關(guān)注。實際應用中要求THz輻射有較寬的頻帶寬度與較大的輻射功率，大孔徑光導天線可以滿足這些要求且光轉(zhuǎn)化效率較高，若采用天線陣列，可以輸出較高功率的THz輻射。因此，光導激發(fā)產(chǎn)生THz輻射成為眾多產(chǎn)生THz方法中的有實用前景的技術(shù)。 目前，光纖鎖模激光器已經(jīng)可以產(chǎn)生高重復頻率的飛秒脈沖，其激光輸出性能已經(jīng)與鈦寶石飛秒

2、激光器輸出性能相當，因此有希望產(chǎn)生高重復頻率的THz輻射脈沖。但是，尚未見到有關(guān)用高重復頻率飛秒激光脈沖激勵光導天線產(chǎn)生THz輻射脈沖的相關(guān)理論分析。 本文對大孔徑光導天線產(chǎn)生THz輻射中各種過程及參數(shù)進行了數(shù)值分析，討論了它們對THz輻射時域波形、峰值、輻射探測的影響。模擬了高外加電場下、用高重復頻率的光脈沖激勵光導天線的特性，為后續(xù)研究做技術(shù)儲備。 主要研究工作歸納如下： 1、概括了THz輻射的性質(zhì)、綜述了基

3、于光子學的THz輻射產(chǎn)生方法和探測方法。 2、在研究了大孔徑光導天線產(chǎn)生THz輻射的理論模型基礎(chǔ)上，通過對該模型進行一些修正，使之適用于分析調(diào)制的高外加電場、高光脈沖能量、高光脈沖重復率激勵下的大孔徑光導天線的THz輻射過程。通過大量的模擬計算，考察了外加電場、光輻射密度及光導材料參數(shù)對THz輻射的影響，而且對THz輻射的飽和特性進行了系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)THz輻射特性與上述因素有復雜的、緊密的關(guān)聯(lián)，在設(shè)計、優(yōu)化THz輻射系統(tǒng)過程中