【摘 要】
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太赫兹波是一个二维矢量,传统的太赫兹波探测器,包括电光晶体和光电导天线,都只能一次性获取偏振太赫兹波在一个方向上的投影。对于自然各向异性、克尔或波克尔斯效应的材料,偏振太赫兹波的准确测量是必需的。已有不同结构的光电导天线探测器证明了其检测偏振太赫兹波的能力,但检测过程复杂、耗时较长且信噪比较低。针对该问题,本论文设计、优化并搭建了太赫兹波偏振检测系统,实现了对偏振太赫兹波的快速检测。主要研究工作归
【基金项目】
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国家自然科学基金重大科研仪器研制项目“细胞和生物大分子应用的片上瞬态THz光谱仪”（编号:61427814）； 国家重点研发计划项目“太赫兹高分辨生物医学应用研究”（2017YFA0701005）； 中央军委科技委重点项目“非线性*****及合成技术”（********）；
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太赫兹波是一个二维矢量,传统的太赫兹波探测器,包括电光晶体和光电导天线,都只能一次性获取偏振太赫兹波在一个方向上的投影。对于自然各向异性、克尔或波克尔斯效应的材料,偏振太赫兹波的准确测量是必需的。已有不同结构的光电导天线探测器证明了其检测偏振太赫兹波的能力,但检测过程复杂、耗时较长且信噪比较低。针对该问题,本论文设计、优化并搭建了太赫兹波偏振检测系统,实现了对偏振太赫兹波的快速检测。主要研究工作归纳如下:1.对光电导天线偏振探测原理及电磁波合成规律进行分析,设计并优化了太赫兹波偏振检测系统。2.使用CST仿真软件模拟了平行电极光电导天线的辐射特性。并使用CST软件对三种不同结构的光电导天线探测器检测偏振太赫兹波进行可行性验证,得到了不同偏振特性太赫兹波入射时,光电导天线探测器的响应结果。3.设计并制作了三种不同结构的光电导天线探测器检测偏振太赫兹波。将偶极子光电导天线作为太赫兹波探测器,实现了对偏振太赫兹波的检测。此外,设计并制作了具有对称结构的2*1及2*2光电导阵列探测器,该探测器消除了相邻天线阵元之间的反向电流,具有高的偏振敏感度及偏振度,一次测量便可同时得到太赫兹波振幅、相位及偏振态等电磁信息,实现了对偏振太赫兹波的快速检测。4.对2*2阵列天线噪声水平及各阵元合成效率进行分析,解释了 2*2阵列天线探测器优于其他类型太赫兹波探测器的原因。5.使用响应矩阵描述了光电导阵列天线探测器的极化特性,讨论了天线对称性对响应矩阵单元的影响。
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