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太赫兹波探测技术论文太赫兹波探测技术论文篇一太赫兹脉冲测量技术与其在计量中的应用研究摘要随着科技的快速发展，太赫兹脉冲测量技术越来越受到广大行业的关注。本文综述了国内外太赫兹脉冲测量技术的研究情况;阐述了太赫兹脉冲技术的产生原理以及太赫兹脉冲测量技术的类型;最后对太赫兹脉冲测量技术的三种应用进行了详细的分析，并对这三种应用情况进行了对比研究。关键词太赫兹脉冲;测量技术;应用研究中图分类号TB9文献标识码A文章编号1674-6708(2014)123-0201-02TerahertzPulseMeasurementTechnologyandApplicationinMetrologyAbstractWiththerapiddevelopmentoftechnology，THzpulsemeasurementtechnologyismoreandmorebytheindustry’sattention.Thispaperreviewstheresearchsituationbothathomeandabroadofterahertzpulsemeasurementtechnology;describestheterahertzpulsetechnologygenerationprincipleandtypesofterahertzpulsemeasurementtechnique;attheendofthethreeapplicationsofterahertzpulsemeasurementtechnologyareanalyzedindetail，andthethreeapplicationwerestudied.KeywordsTerahertzpulse;Measurementtechnology;ApplicationResearch0引言大赫兹脉冲测量技术是大赫兹技术近年来发展的一种新技术，在各领域受到广泛的关注。大赫兹的频率范围为0.1THz-10THz，波长范围为0.03mm～3mm的电磁波。大赫兹脉冲是指其脉冲信号宽度为0.1ps-10ps范围之间的信号。大赫兹脉冲测量技术由于有其独特的优点，越来越受到大众的广泛认识，取得了一定的研究成果。胡永生等学者对大赫兹技术的应用进行了相关的研究，研究结果表明，大赫兹技术近年来在物体成像、军事、医疗、生物和环境方面应用广泛[1]。Yamashita等学者对较大规模的集成电路进行成像分析，结果表明，成像时实现了3微米的分辨率[2]。Eyal等学者利用直径为1.7亚毫米的望远镜并采用1.25太赫兹-1.5太赫兹波段的太赫兹探测器对天文情况进行了观察[3]。因此，大赫兹技术已经受到国内外相关研究学者的重视，研究出了一定量的成果，其中包括了大赫兹脉冲测量技术方面的研究成果。本文首先主要介绍和分析了大赫兹脉冲测量技术主要的几个方面，其次对大赫兹脉冲测量技术在计量中的几种常见的应用进行了分析。1大赫兹脉冲技术的产生及测量技术1.1大赫兹脉冲技术的产生大赫兹脉冲的基础是飞秒脉冲激光器，通过瞬时态光产生一种电流或者是通过非线性介质产生一种非线性效应，以下主要对几种常见的技术进行了详细的阐述。1)电光晶体产生技术电光晶体产生技术是一种将极短激光脉冲作用在线性介质上而产生的一种电脉冲技术，该技术最早是S.L.Chuang等学者研究提出的。其示意图如图1所示。图1电光晶体产生太赫兹脉冲示意图从图1容易看出，当飞秒激光脉冲进入电光晶体介质后，在电光晶体介质内激发一种随着时间变化而变化的电场，并随之产生一种极化电流，其极化电流使电光晶体产生一种太赫兹脉冲。电光晶体产生的太赫兹脉冲的宽度与其进入脉冲的宽度相关不多，因此，产生的太赫兹脉冲具有相对宽的频率范围和相对较高的时间分辨率范围。电光晶体产生的太赫兹脉冲能量主要来源是射入脉冲的能量，由于其输出的功率不足，因此，它的能量不仅受激光脉冲的制约，同时也受不同介质的影响。由于有其上述的制约，太赫兹脉冲能量的转换效率受到了两个方面的因素影响，其一是材料的非线性系数，其二是太赫兹脉冲与介质材料对太赫兹脉冲的吸收之间的两种相位匹配。2)电离大气产生技术电离大气产生技术是利用极短超强激光脉冲对空气进行电离，从而产生空气等离子体，在伴随产生相应的等离子体的同时产生了太赫兹脉冲信号。由于电离空气产生技术的非线性交换介质为大气，与其传统的光学材料相比，有其独特的特点，不易受到破坏，因此，该技术受到了研究者广泛的关注。1.2大赫兹脉冲测量技术在国内外研究学者的共同努力下，大赫兹脉冲测量技术越来越先进，其基本参数的测量也随之有较快的发展。大赫兹脉冲测量技术的基础是使太赫兹脉冲产生技术的逆过程，同时，该技术也结合等效取样技术来测量。因此，太赫兹脉冲测量技术主要有两种，一种是电