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傅立叶变换频谱仪(FTS)已经广泛应用于太赫兹天文领域,包括在地面天文观测选址中大气透过率的测量,天文观测设备中用于天体辐射和吸收谱线的测量,并取得了一系列重要成果。本论文旨在研究傅立叶变换频谱仪的特性以及实际应用中的问题,并利用这些研究结果进行太赫兹信号源和探测器的特性表征及应用。 本论文首先探讨了傅立叶变换频谱仪的基本原理、关键参数和不同的扫描模式,在此基础上分析了低频干扰和多重反射的形成机制。利用切趾、补零和相位校准等数据处理方法对实测的频谱信息进行处理,以达到提高信噪比、平滑频谱曲线的效果。在以上基础上,对几种本实验室常用太赫兹信号源和探测器的特性进行了特性表征及应用。 在太赫兹信号源方面,利用液氮作为标准黑体对傅立叶变换频谱仪系统的频率响应进行了测量,证明了其主要因素是所使用的波束分离装置;测定了高压汞灯在2.4THz附近等效黑体辐射温度分别是1200K和800K;测定了太赫兹量子级联激光器(QCL)连续波和脉冲两种模式下的频谱输出,并给出了脉冲模式输出功率与占空比的关系;测定了倍频链路信号源的输出频谱。太赫兹探测器方面,使用频域法测定了DLATGS型热释电探测器和零偏压肖特基二极管的时间常数和截止频率。创新性地利用傅立叶变换频谱仪快速扫描方式对信号频率进行调制的特点测量了测热辐射计的截止频率。另外测试并表明超导热电子(HEB)混频器和超导隧道结(SIS)探测器的截止频率受它们所使用的读出和滤波放大电路限制。此外,也测定并校准了以上二者的频率响应。 最后,设计了一套小型化傅立叶变换频谱仪,并将它应用于实验室中水汽影响的测量:通过充氮气(排空水汽)测量和大气模型模拟两种方式交叉验证了水汽对太赫兹频谱测量的影响。