基于空間型光控太赫茲調(diào)制器的通信及成像系統(tǒng).pdf

1、近年來被譽(yù)為“世紀(jì)前沿革命”的太赫茲技術(shù)成為熱門科研課題。其中太赫茲通信及太赫茲成像是太赫茲技術(shù)研究和應(yīng)用方面的重中之重。太赫茲波的頻率高于現(xiàn)階段微波通信中的載波頻率，隨著人們對(duì)無線通信帶寬需求的成倍增長，太赫茲通信必將成為未來高速短距離無線通信和外層空間通信中的重點(diǎn)研究課題。利用太赫茲波特有的性質(zhì)，太赫茲成像技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療診斷、無損探傷、安全檢測(cè)和軍用雷達(dá)等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　現(xiàn)階段，太赫茲通信主要是基于現(xiàn)有的微

2、波通信技術(shù)在微波段進(jìn)行信號(hào)處理，再倍頻至太赫茲頻段產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)?；蛘咧苯诱{(diào)控太赫茲源產(chǎn)生振幅、相位、頻率可控的太赫茲波進(jìn)行調(diào)制。太赫茲成像主要是基于相干成像技術(shù)，如太赫茲時(shí)域光譜成像。本文基于空間型太赫茲光控調(diào)制器研究了一套太赫茲通信及成像系統(tǒng)。與上述通信及成像方式有不同之處，該系統(tǒng)能夠在空間中直接對(duì)太赫茲波進(jìn)行調(diào)制從而實(shí)現(xiàn)空間直接調(diào)制方式的太赫茲通信以及相干太赫茲連續(xù)波成像。
　　首先，本文研究了一種基于硅納米針結(jié)構(gòu)的空間直接調(diào)

3、制光控太赫茲幅度調(diào)制器。發(fā)現(xiàn)該微納結(jié)構(gòu)對(duì)太赫茲波相較于半導(dǎo)體硅有明顯的增透作用，可以大大降低太赫茲插入損耗。測(cè)得其透射率可以達(dá)到85％甚至更高。對(duì)黑硅進(jìn)行研究，制備了調(diào)制深度超過80%，靜態(tài)下可“關(guān)斷”的，空間直接調(diào)制太赫茲調(diào)制器。
　　接著，在太赫茲通信方面。本文采用LaVIEW編程控制數(shù)據(jù)采集卡的方法，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換以及通信過程中基抗干擾能力。為了實(shí)帶信號(hào)的產(chǎn)生和接收。通信時(shí)，運(yùn)用了2ASK調(diào)制解調(diào)方案，并進(jìn)行了編碼與

4、解碼以提升現(xiàn)語音實(shí)時(shí)通信，擴(kuò)展了語音自動(dòng)采集、自動(dòng)傳輸、自動(dòng)播放程序。另外，在太赫茲成像研究中，本文基于太赫茲通信系統(tǒng)做出相應(yīng)調(diào)整，搭建了一套太赫茲連續(xù)波單像素成像系統(tǒng)。在空間光調(diào)制器的基礎(chǔ)上提出了一種基于黑硅的空間型太赫茲光控幅度調(diào)制器，對(duì)太赫茲波的空間分布進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了太赫茲非機(jī)械式單像素掃描，獲得了太赫茲空間分布強(qiáng)度信息。并用Matlab將太赫茲強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)換為圖像實(shí)現(xiàn)成像。
　　最后，本文通過共用設(shè)備和儀器搭建了一套能同時(shí)