二次谐波回旋管产生0.42THz辐射输出

太赫兹辐射源在太赫兹科学技术中占有重要地位,回旋管是一种高功率太赫兹相干辐射源器件,具有广泛的应用前景.电子科技大学研制出一支0.42THz二次谐波回旋管,并进行了实验测试.实验结果表明在磁场强度8.1T时,该二次谐波回旋管产生了0.423THz的辐射输出,脉冲宽度5?s,功率约为4.4kW.这是目前我国真空电子学器件产生的最高频率的太赫兹辐射输出.     

磁化非均匀等离子体中的太赫兹辐射研究

通过数值模拟研究了相对论强激光入射到密度在10¹⁹ cm^-3附近的非均匀磁化等离子体中由模式转换机制产生的太赫兹(THz)辐射. 研究表明, 改变磁场的大小和方向可以改变THz辐射的强度和方向, 与先前的解析理论符合. 同时模拟研究了激光入射角度对THz辐射的影响. 产生的THz辐射功率在MW量级以上, 场强可以达到几十MV/cm, 可以用来研究THz非线性物理.     

利用相对论强激光与高密度等离子体相互作用产生强太赫兹辐射

太赫兹(THz)波一般指频率在0.1～10THz范围的电磁波,介于微波与红外之间.太赫兹具有一系列独特的特性,例如其频率与大分子的振动和转动频率一致等,这使得太赫兹在很多领域具有重要的科学技术应用价值.由于太赫     

太赫兹科学与技术

人类对太赫兹(THz)辐射的认识可以追溯到20世纪初天体物理学家开始进行红外天文学的研究,远处天体上的简单分子如一氧化碳等的振动和转动特征光谱会在太赫兹波段上留下印迹.时至今日,红外天文学仍是天体物理研究的一个热点领域.但是直到过去的二十年时间里,伴随着更大功率的太赫兹辐射源和更加灵敏的探测装置的发展,太赫兹研究才得以快速的发展.     

关于生物神经系统物理机理的若干猜想

正作为一名不懂生物的科技工作者,一直试图从物理的角度探讨生物神经系统物理机理,如生物神经信息载体的物理场及频率、生物神经信号是如何产生和传输等.提出主要猜想如下:猜想之一:生物神经信号的物理场应为太赫兹(THz)到红外的高频电磁场,最可能频率范围应在THz到百THz.可以把0.5～100 THz的电磁波称为太赫兹电磁波,把有关研究可称为太赫兹生物学.猜想之二:生物神经中电磁信号的产生、传输和     

什么是太赫兹

太赫兹波是指频率在0.1—10THz（波长为3000—30微米）范围内的电磁波。它在长波段与毫米波重合，而在短波段与红外线重合。 日前，国际上对太赫兹辐射已达成了如下共识，即太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源；太赫兹技术是一个非常重要的前沿交叉领域，给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。     

高温超导本征结加工中的氩离子铣技术

最近, 用高温超导单晶Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+x 制备本征结器件从而实现太赫兹辐射源的研究有较大突破, 而本征结器件的样品制作仍需细致而深入的研究. 为此我们首先借助于单晶硅, 制作了矩形的高台(mesa)结构, 观测了在不同离子加速电压和不同离子束入射角度下, 氩离子铣的刻蚀速度和刻蚀形成台阶侧壁的形貌, 给出了一种刻蚀速率高、台阶侧壁陡峭、对样品损伤小的刻蚀方案, 用此方法加工出的高温超导本征结器件在一定条件下可以得到太赫兹辐射信号.     

太赫兹微测辐射热计的设计、仿真与制备

为提高太赫兹(THz)微测辐射热计的探测灵敏度,优化设计探测单元的微桥结构:增加10nm的镍铬(NiCr)金属薄膜用作THz辐射吸收层并增大探测单元面积.采用IntelliSuite软件建立不同单元尺寸、不同桥腿宽度的微桥结构的有限元分析模型,进行力学与热学仿真.力学仿真表明,增大探测单元面积,形变明显增加;增大桥腿宽度可以小幅改善形变.热学仿真表明,通过增大探测单元面积或减小桥腿宽度可以提升桥面温升.制备出基于不同探测单元结构的THz微测辐射热计焦平面阵列,探测单元的实际形变情况与仿真结果基本相符.单元面积75?m×75?m,桥腿宽度1.3?m的微桥结构具有较好的力学与热学性能,适合用作THz微测辐射热计的探测单元结构.     

超导HEB混频器的设计与制备

展示了一种基于超导NbN薄膜材料的HEB混频器的设计与制备工艺, 详细介绍了高阻硅衬底上的超薄NbN薄膜的生长技术、HEB器件的结构、超导微桥区和平面等角螺旋天线的阻抗匹配等内容. 测量研究了超导NbN HEB的电阻-温度(R-T?)曲线、不同温度下的电流-电压(I-V?)曲线以及HEB对太赫兹(THz)信号的响应特性. 用Y因子方法测量了HEB器件的噪声温度, 在2.5 THz的太赫兹波辐照下, 其最低噪声温度为2213 K.     

1.03 μm波长激发电光晶体的太赫兹响应

理论研究了掺镱飞秒激光激发110晶向的电光晶体太赫兹(THz)的产生与探测,根据相位匹配条件,在声子共振频率以下分别计算了厚度为0.1 mm的CdTe,GaP,GaAs三种晶体的光学色散与THz波段色散关系、THz波段的吸收频谱、相干长度以及THz发射与探测频谱.结果表明,CdTe的THz最佳发射频率为2.65 THz,而对于GaAs和GaP,THz最佳发射频率分别达到6.56和4.77 THz.通过计算晶体的THz响应函数,发现对于0.1 mm厚的CdTe晶体,其截止频率仅为3.45THz,而同样厚度GaP和GaAs截止频率则拓展到6.37和7.15 THz.通过引入THz吸收系数计算上述材料在THz电光采样中的灵敏度,发现当晶体厚度小于1.58 mm时,CdTe的THz采样灵敏度高于GaP和GaAs.当晶体厚度进一步增大时,GaAs的THz采样灵敏度超过CdTe和GaP.     

太赫兹光热电探测方法研究进展

太赫兹波拥有独特的物理特性,在安检成像、通信、无损检测和生物医学等许多领域具有广阔的应用前景.在太赫兹探测系统中,太赫兹探测器是直接影响系统性能的核心器件之一.目前,室温太赫兹探测方法主要分为电子学方法和光热探测方法两类.受制于器件的截止频率,电子学方法难以应用于中高频段太赫兹探测;受制于器件较慢的响应速度,光热效应方法通常难以应用于高速太赫兹探测.光热电探测方法是最近十几年发展的光探测方法, 2014年之后成为太赫兹探测领域的研究热点.相较于电子学方法和传统的光热探测方法,光热电探测方法具有大带宽、零偏压、高速、室温工作等明显优势,非常具有竞争力.本文综述了太赫兹光热电探测技术的最新研究进展,阐述了光热电效应的基本原理和光热电太赫兹探测器的主要性能参数,在此基础上分析总结了太赫兹光热电探测器主要实现方法和研究现状,并对其未来发展方向进行了展望.     

IRMMW—THz2006红外、毫米波与太赫兹电子学国际会议在沪召开

2006年9月18目-9月22日，由中科院上海技术物理研究所、东南大学、上海市对外文化交流协会等单位主办的IRMMW—THz2006红外、毫米波与太赫兹电子学国际会议在沪召开．来自美国，英国、德国、日本，中国等28个国家500多位专家学者参加了会议，在为期五天的会议上，与会专家学者就微波和亚微波的雷达以及通讯，超高速微波数字器件，自由电子激光器和同步加速器辐射等议题进行了广泛交流。     

5种硼酸盐单晶的THz光谱

研究了 5 个新型硼酸盐晶体样品 Na₅[B₂P₃O₁₃] (NBP), SrB₄O₇ (SBO), Na₃La₉O₃(BO₃)₈ (NLBO), Zn₃BPO₇ (ZBP)和PbB₄O₇ (PBO)在太赫兹频率的光谱响应, 发现在1.5 THz以下的频率范围里, 样品均具有较好的透过性质, 其中SBO和NLBO吸收系数小于10 cm^-1. 特别地, 在所研究的频率范围里, SBO不仅具有最小的吸收系数, 也有非常平坦的色散曲线. 在ZBP和SBO的吸收谱中存在明显的共振吸收特征(ZBP: v₁ = 1.4 THz, v₂ = 2.0 THz; SBO: v = 2.4 THz), 而PBO在1.44~1.74 THz和2.2~2.5 THz的频率区间则有两个反常色散区域. 我们从THz时域光谱数据中, 提取了这5种材料在0.25~2.5 THz频段的功率吸收系数和折射率谱, 并对其特征和来源进行了初步的讨论.     

啁啾优化飞秒脉冲抽运GaP产生高功率0.3mW宽带太赫兹波

在基于光整流效应的PCF飞秒激光抽运GaP晶体产生宽带THz波的实验中,重点研究了抽运脉冲特性与THz产生效率的关联性.证明了GaP晶体辐射THz波的效率与抽运脉冲的啁啾特性相关;在相同脉冲宽度抽运下,负啁啾脉冲更加有效,这对于基于飞秒激光抽运产生THz波的其他方法有指导意义;并通过优化预赋抽运脉冲的负啁啾量,在抽运功率21 W的条件下,获得了0.3 mW的高重复率宽带THz波输出.     

生物电磁特性与电磁生物学效应的概述及最新进展

笔者简要地介绍了生物电磁学的概念,分别叙述了生物电磁源特性、生物电磁测量及其应用以及电磁辐射对生命的调节和干预。重点综述了电阻抗成像、太赫兹(THz)波成像、电脉冲治疗及磁场干预的最新研究情况。     

进入了太(拉)赫兹波

我们都知道在电磁波谱中,频率低于可见光的依次分别为红外光、微波、无线电波,其实在红外与微波间,还夹着一个太(拉)赫兹波,科学家目前正在开拓这一波段。你的皮肤是银色的,你家的砖墙和你的衣服是透明的,大白天仰望天空却是暗黑色的。这就是太赫兹波世界。工程师们正满怀希望,试图把这一波段在不久的将来投入应用。它的用途很广,从诊断癌症到对行李的检查。太赫兹波的频率在1011～1012赫兹,它能像无线波那样轻易地穿过某些固态物质;又能像可见光波那样易于聚焦,并产生清晰的图像。此辐射又能看到你的体内,颇似x射线,但又无副作用。你可能从…     

工作在90 K以上的超导滤波器研制

报道了一个最高工作温度可达93 K的高温超导带通滤波器研制及其特性. 滤波器工作在S波段, 相对带宽为4%, 使用Tl₂Ba₂CaCu₂O₈超导薄膜制作而成. 实验结果表明: 在93 K温度以下, 通带内插入损耗小于0.22 dB, 回波损耗好于20 dB, 带外抑制大于80 dB. 对滤波器在不同温度下工作特性进行了测试和分析, 显示该滤波器在90 K左右性能稳定, 工作正常. 在已经报道的高温超导滤波器中, 这一工作温度是最高的. 该研究结果对超导滤波器应用于高灵敏度微波通信领域很有意义.     

太赫兹波调控技术：驾驭太赫兹之光

随着研究的不断深入,太赫兹科学与技术在多个基础研究及工程应用领域的重要地位日益凸显。辐射源、传输与控制及探测感知是太赫兹技术进一步发展需要继续探索的三个重要方面。太赫兹波应用的共同基础是使其与物质发生有效的相互作用以携带信息、传输能量等,实现这些过程往往需要对太赫兹信号的振幅、相位、频率、偏振、波前等电磁特性及自旋角动量、轨道角动量等光子特性在时空维度上进行调控。上述调控可以直接在辐射源处进行,也可以在传输过程中引入额外的功能器件。文章介绍了几种最具代表性的、基于源及器件的太赫兹波调控技术,并总结其基本原理、发展历程及最新进展。太赫兹波调控技术的发展将为太赫兹波的进一步应用奠定坚实的基础。     

超快太赫兹自旋电子学若干关键科学问题的思考

超快太赫兹自旋电子学研究的是太赫兹光子与磁振子的相互作用的科学问题，尤其是太赫兹光子与反铁磁磁振子间的相互作用的科学和技术问题。文章针对该领域的研究现状和面临的挑战，从自旋电子学太赫兹辐射源、太赫兹脉冲对反铁磁磁振子的激发及调控，以及太赫兹光子与磁振子的强耦合三个方面进行综述与思考，希望能对超快太赫兹自旋电子学的研究起到抛砖引玉的作用。     

中国科学院超快现象和太赫兹辐射国际会议简讯

太赫兹辐射国际会议于2002年7月22～25日在北京中国科学院物理研究所举行.本次会议由中国科学院主办,中国科学院物理研究所承办,中国科学院微系统与信息技术研究所、美国伦斯勒理工学院共同协办.会议的3位主席分别是中国科学院物理所张杰研究员、美国伦斯勒研究工学院的张希成教授和上海微系统与信息技术研究所的封松林研究