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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 无解理面多段半导体激光二极管产生100 GHz多碰撞脉冲

    摘要： 我们开发了采用非制冷微测辐射热计阵列的太赫兹（THz）相机用于简易太赫兹成像，提升其灵敏度是重要课题之一。我们为实时太赫兹相机制造了具有谐振腔结构的新微测辐射热计阵列，并开发了评估宽频段太赫兹频率区域灵敏度的新方法。通过考虑偏振依赖性，在0.5-2.0太赫兹频率范围内测量了该太赫兹相机的灵敏度频率特性。研究发现谐振腔结构有效提升了相机灵敏度，在1太赫兹以下频段实际实现了十倍灵敏度提升。这种高灵敏度增强的太赫兹相机将拓展分子成像和无损检测等实时太赫兹成像的应用前沿。

    关键词： 焦平面阵列，微测辐射热计，太赫兹（THz），实时成像，紧凑型太赫兹相机

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019年国际智能系统与创新技术会议(ICSSIT) - 印度蒂鲁内尔维利(2019.11.27-2019.11.29)] 2019年国际智能系统与创新技术会议(ICSSIT) - 基于光伏的微电网系统采用优化模糊控制器与有源电力滤波器的电能质量提升研究

    摘要： 我们研究了以密集排列的有源微柱阵列作为增益介质的太赫兹量子级联激光器。根据这些微柱尺寸与发射波长的相对关系，识别出不同的光学工作模式：当微柱尺寸与发射波长相当时，会形成光子晶体谐振腔，在光子能带结构的高对称点处观察到单模发射。通过分析具有低群速度和微柱内电场能量强局域特性的本征模式的增益增强效应，研究了优势激光模式的筛选机制。亚波长微柱阵列构成光子超材料，可采用有效介质近似进行描述。与块体激光脊类似，该阵列形成了由阵列边界定义的法布里-珀罗谐振腔。根据纵模间距，我们推导出微柱介质的有效群折射率。研究还探讨了实现亚波长微柱及纳米线阵列太赫兹量子级联激光器时，在最小填充因子和波导损耗方面的限制因素。

    关键词： 光学超材料、太赫兹、光波导、光子晶体、量子级联激光器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE ESSCIRC 2019 - 第45届IEEE欧洲固态电路会议（ESSCIRC） - 波兰克拉科夫（2019年9月23日-26日）] ESSCIRC 2019 - 第45届IEEE欧洲固态电路会议（ESSCIRC） - 一种混合太赫兹成像系统，配备100像素CMOS成像器和3.25-3.50太赫兹量子级联激光器频率梳

    摘要： 超过3太赫兹的太赫兹频段在化学与生物医学传感、光谱分析、成像及短距离无线通信等众多应用领域具有变革性潜力。虽然硅基太赫兹成像器在1太赫兹以下频段已取得显著进展，但3太赫兹以上频段因缺乏固态辐射源导致技术发展受阻。此外，3太赫兹以上频段的设计空间在电子学和电磁界面方面带来了全新挑战——该频谱范围内波长足够小（3太赫兹时λox≈50微米），使得从顶部天线层到探测器的垂直通孔成为分布式元件（传输线或辐射器）。本文采用严谨的电路-电磁协同设计方法，研制出包含100像素CMOS成像器与工作在3.25-3.5太赫兹（模式间隔17吉赫兹）的太赫兹量子级联激光器频率梳的混合成像系统。该阵列芯片虽针对2.7-2.9太赫兹优化设计，但在3.25-3.5太赫兹频段仍展现出平均噪声等效功率（NEP）1260皮瓦/√赫兹（全像素平均），预计在设计频段2.7-2.9太赫兹可实现284皮瓦/√赫兹的NEP。据我们所知，这是首次以混合量子级联激光器（QCL）-CMOS方式实现完整太赫兹成像，该方法为未来研究利用QCL与CMOS技术推动1-10太赫兹系统的技术进步奠定了基础。

    关键词： 量子级联激光器、太赫兹成像、太赫兹、探测器、成像、CMOS、硅、混合成像

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 低损耗且色散平坦的八边形多孔芯光子晶体光纤用于太赫兹传输应用

    摘要： 为了使直接传输更高效，本文设计了一种八边形包层结构。所提出的光子晶体光纤在0.5太赫兹频段获得的最小有效材料损耗为0.007厘米?1，效果显著。该设计方案实现了0.06的超高双折射率，有效面积约4×10??平方米，在1.6太赫兹频率下采用290微米芯径（芯层孔隙率80%）时核心功率占比达70%，并在0.7-2.1太赫兹宽频范围内保持接近零的平坦色散（波动范围0.3±0.1皮秒/太赫兹/厘米）。

    关键词： 太赫兹、芯层孔隙率、有效材料损耗、八边形纤芯、限制损耗、色散

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 由交叉金属偶极子构成并设置在石墨烯网格中的可切换太赫兹反射阵列

    摘要： 提出了一种由安装在石墨烯网格上的交叉金属偶极子组成的可切换反射阵列天线，用于实现1太赫兹频段的可切换辐射方向图。对于单个辐射单元，单个石墨烯方环与金属偶极子协同工作以提供相应的相位响应。整体而言，附着石墨烯环构成的网格连接至特定偏置电极以实现可切换操作?？悸堑绞导手圃旃ひ?，采用氧化石墨烯-硅结构作为偏置电极。仿真相位响应表明，通过将金属偶极子尺寸从11微米调整至70微米可获得超过330°的相位调节范围。仿真场分布和辐射方向图显示：当处于特定偏置状态时，该结构能将垂直入射平面波偏转到预设方向；而当偏置电压归零时，入射平面波会向不同方向散射。

    关键词： 辐射方向图、太赫兹、金属偶极子、石墨烯栅格、可切换反射阵列

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 一种太赫兹频段的多模石墨烯等离子体完美吸收器

    摘要： 石墨烯作为一种新型智能材料，因其可调谐的能带结构和强光-物质相互作用近年来备受关注。与传统吸收体相比，石墨烯吸收体被认为是多模式应用中极具前景的候选材料。本文提出了一种新型可调谐六边形石墨烯基太赫兹吸收器。为获得近乎完美的宽带太赫兹吸收，采用六层石墨烯结构。通过引入这种独特的梯度设计，可直接激发吸收器的连续等离子体共振，从而实现宽带太赫兹吸收。此外，与常规吸收器（尤其在太赫兹频段常忽略高阶模）不同，该吸收器不仅能实现第一共振模式的单位吸收峰，还能对高阶模达到此效果。为验证所提吸收器的灵敏度，计算了频率灵敏度和振幅灵敏度。在第二模式θ=60°时获得最高频率灵敏度15.3012，同一入射角下第四模式的最高振幅灵敏度达45.1482。

    关键词： 等离子体激元学、太赫兹、石墨烯、多模吸收器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于全介质锑化铟谐振器结构的热可调太赫兹超表面吸收器

    摘要： 本文提出了一种基于全介质锑化铟（InSb）谐振器结构的太赫兹（THz）波段温度可调超表面吸收器（MSA）新设计。该InSb介质的介电常数随温度变化而改变。当温度为285K时，基于与自由空间完美阻抗匹配（Re(Z)≈1），所设计的MSA在1.43THz处吸收率高达99.9%，品质因数约为26.9。其完美吸收主要源于基模偶极模式的激发。此外，该MSA对横电波（TE）和横磁波（TM）均具有偏振不敏感特性。通过改变单元结构几何参数和温度可调控其吸收特性。该设计为太赫兹吸收控制提供了新途径，在成像、能量收集、传感及探测等领域具有潜在应用价值。

    关键词： 太赫兹、可调谐、超表面吸收器、锑化铟（InSb）

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE NAECON 2019 - 美国电气电子工程师学会国家航空航天与电子会议 - 美国俄亥俄州代顿市 (2019年7月15日-19日)] 2019年IEEE国家航空航天与电子会议(NAECON) - 面向先进传感与自适应无线通信的光控可调谐/可重构太赫兹波导电路/组件开发

    摘要： 我们报告了在波导结构中开发光控可调/可重构太赫兹电路/组件以用于先进传感和自适应无线通信的最新进展。首先将回顾基于光激发硅的改进型WR-4.3可变波导衰减器的研发与验证，该衰减器具有60分贝调节范围和0.7分贝插入损耗。随后将介绍采用半导体台面阵列的光诱导电磁带隙（PI-EBG）结构WR-5.1可重构带阻滤波器（BSF）原型的研究，其中心频率可在166-200 GHz范围内重构，并具有可调的阻带抑制和带宽特性。最后将展望、探究并讨论采用相同光控方法的高性能太赫兹集成开关的开发。初步结果表明，该光控射频优值（通过RonCorr常数评估）达到153太赫兹，使其性能超越传统固态器件（如HEMT）和新兴相变材料（如VO2）同类产品，有望在毫米波-太赫兹领域与MEMS开关竞争，为新一代可调/可重构电路/组件提供解决方案。

    关键词： 太赫兹、可调谐/可重构、成像、波导、光学调谐、无线通信、太赫兹器件

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2018年第11届全球毫米波研讨会(GSMM) - 美国科罗拉多州博尔德市(2018.5.22-2018.5.24)] 2018年第11届全球毫米波研讨会(GSMM) - 基于小型原子蒸汽腔传感元件的高分辨率天线近场成像与亚太赫兹测量

    摘要： 近年来，利用原子蒸汽中里德堡态的量子光学电磁感应透明（EIT）光谱技术对毫米波（mmW）和太赫兹电场进行原子传感与测量，为开发原子电场标准及传感器技术带来了显著关注。本文描述了近期采用小型原子蒸汽腔传感元件对13.49 GHz库尔段喇叭天线辐射方向图进行近场成像的研究。我们以λ/10的空间分辨率成像电场，并通过里德堡共振的非共振交流斯塔克位移，在72至240 V/m的电场范围内进行测量。同一原子传感元件还被用于测量255 GHz的亚太赫兹电场——将毫米波频率提升了一个数量级以上。该亚太赫兹电场通过近共振毫米波原子跃迁，在连续±100 MHz频带范围内进行测量。

    关键词： 原子、微波、电场、计量学、量子传感、毫米波、太赫兹、天线、毫米波（mmW）、里德堡态、太赫兹（THz）、原子传感器、天线特性表征

    更新于2025-09-23 05:26:43

  • 用于不同维度双向排列的多焦点太赫兹超透镜

    摘要： 超表面透镜通常被研究用于多种特性，但传统器件的设计方法在控制焦斑数量、位置和尺寸方面相对简单。本文提出基于互补方形分裂环（SSR）纳米天线的超薄相位超表面结构，以实现具有多维度和多聚焦特性的太赫兹（THz）光学金属透镜。通过法布里-珀罗谐振模式可有效解释光束传播与高效传输的原理。该太赫兹金属透镜能在入射平面光栅效应下实现线性交叉偏振的高效转换。通过局部调整分裂环的边缘长度与开口角度，可完全控制突变相位变化。通过在金属透镜上排布SSR单元，可获得两个对称分布的平行焦斑及任意间距的两个垂直焦斑。此外，我们应用分区相位模式概念实现了纵向双聚焦金属透镜，为获得理想聚焦特性提供了灵活便捷的方法。仿真结果有望为超表面在光学全息、光信息编码及并行粒子捕获等领域的实际应用铺平道路。

    关键词： 纳米天线、相移、多焦点超透镜、类法布里-珀罗共振、太赫兹

    更新于2025-09-22 16:35:02