太赫兹计量及关键器件

目录
前言
第1章 太赫兹及其计量学 1
1.1 太赫兹源 2
1.1.1 热辐射源 2
1.1.2 真空电子学太赫兹源 3
1.1.3 固态电子学太赫兹源 17
1.1.4 太赫兹激光器 24
1.1.5 宽带太赫兹脉冲 29
1.1.6 可调谐单色太赫兹源 32
1.2 太赫兹波探测 36
1.2.1 戈莱探测器 44
1.2.2 热释电探测器 45
1.2.3 热电堆探测器 50
1.2.4 电功率表 51
1.2.5 半导体测辐射热计 53
1.2.6 超导测辐射热计 55
1.2.7 室温微测辐射热计 57
1.2.8 光电导探测器 58
1.2.9 光子探测器 60
1.2.10 外源锗探测器 64
1.2.11 铟锑探测器 66
1.2.12 砷化镓探测器 68
1.2.13 阻塞杂质带探测器 69
1.2.14 外差式探测器 71
1.2.15 光电导天线 83
1.2.16 电光晶体探测器 86
1.3 太赫兹计量学 89
1.3.1 探测器校准 90
1.3.2 超快器件表征 90
1.3.3 矢量网络分析 91
1.3.4 太赫兹谱 91
参考文献 92
第2章 太赫兹功率计量 103
2.1 太赫兹功率辐射计 103
2.2 反射式太赫兹光谱测量仪 105
2.2.1 太赫兹吸收涂层 108
2.2.2 太赫兹吸收涂层光谱反射率测量 111
2.3 太赫兹辐射计结构改进 116
2.4 太赫兹辐射测量 118
2.5 太赫兹辐射功率测量不确定度分析 123
2.5.1 上级溯源标准 124
2.5.2 激光标定波段的吸收率 124
2.5.3 太赫兹波段的吸收率 124
2.5.4 太赫兹辐射计响应度重复性测量 125
2.5.5 太赫兹辐射计响应度面均匀性测量 126
2.5.6 光源稳定性 126
2.5.7 功率响应非线性 127
2.5.8 显示仪器分辨率 127
2.5.9 环境温度、湿度的影响 127
2.5.10 太赫兹功率测量不确定度合成 127
2.6 太赫兹功率辐射计性能测试 128
2.7 太赫兹功率国际比对 128
参考文献 131
第3章 太赫兹频率计量 134
3.1 太赫兹频率测量原理 134
3.1.1 太赫兹频率测量系统 137
3.1.2 非同步电光采样测量0～40THz范围光学频率 139
3.1.3 不稳定飞秒激光进行太赫兹频率测量 142
3.2 太赫兹频率测量 146
3.2.1 飞秒激光重复频率锁定 146
3.2.2 高信噪比拍频信号 147
3.2.3 锁定飞秒激光器的太赫兹频率测量 151
3.2.4 非锁定飞秒激光器的太赫兹频率测量 153
3.2.5 频率测量范围 156
3.3 溯源与测量不确定度分析 158
3.3.1 溯源方法研究 158
3.3.2 测量不确定度分析 158
3.3.3 基于双频率梳的太赫兹频率测量 160
3.3.4 连续太赫兹波源测试 161
参考文献 166
第4章 太赫兹光谱计量 168
4.1 太赫兹时域光谱工作原理 168
4.2 太赫兹光谱仪频率和线性校准 171
4.2.1 太赫兹时域光谱仪 171
4.2.2 CO气室频率校准 172
4.2.3 标准样件频率校准 174
4.2.4 线性校准 175
4.3 带回波脉冲太赫兹光谱仪在线校正 177
4.3.1 CO校准太赫兹光谱仪 178
4.3.2 太赫兹回波脉冲和太赫兹频谱 180
4.3.3 回波延迟对CO吸收线的可追溯性 181
4.3.4 标准回波延迟的在线校准 183
4.3.5 不确定性分析和讨论 183
4.4 电光测量技术 185
4.5 光导测量技术 186
4.6 空气电离测量技术 187
参考文献 188
第5章 可调太赫兹波吸收器 190
5.1 石墨烯理论基础 190
5.1.1 石墨烯材料参数特性 190
5.1.2 石墨烯可调性实现方法 192
5.1.3 石墨烯表面等离子体激元理论分析 193
5.2 单频可调太赫兹波吸收器 196
5.2.1 多工型结构单频石墨烯可调太赫兹波吸收器 196
5.2.2 四对称圆形结构单频石墨烯可调太赫兹波吸收器 203
5.3 双频可调石墨烯太赫兹波吸收器 208
5.3.1 十字缺陷圆环结构双频可调石墨烯太赫兹波吸收器 208
5.3.2 双方形环结构双频可调石墨烯太赫兹波吸收器 214
5.3.3 多缺陷组合结构可调太赫兹波吸收器 220
5.3.4 田字缺陷结构可调太赫兹波吸收器 228
5.4 多频带及宽频带可调石墨烯太赫兹波吸收器 234
5.4.1 伞型结构多频带可调石墨烯太赫兹波吸收器 234
5.4.2 欧米伽型可调宽带石墨烯太赫兹波吸收器 241
5.4.3 互补对称花瓣型可调宽带石墨烯太赫兹波吸收器 246
5.4.4 双层石墨烯可调宽带太赫兹波吸收器 253
5.4.5 对称四半圆形石墨烯可调宽带太赫兹波吸收器 261
5.4.6 非对称双椭圆可调太赫兹波吸收器 267
参考文献 274
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