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文檔簡介
1、太赫茲光譜時域系統(tǒng)(THz-TDS)是太赫茲領域的一個重要的組成部分,其中基于光電導天線的時域系統(tǒng),由于其重要應用價值而受到廣泛關注。作為一個太赫茲光譜儀基本要求為:高輸出功率,高頻譜寬度,高信噪比和準確的波形。本論文利用雙脈沖泵浦和雙脈沖探測的實驗方法研究光電導天線的載流子動力學,分析其對太赫茲發(fā)射和探測的影響。具體研究內容如下:
(1)利用一維Drude模型計算了載流子捕獲時間,動量弛豫時間,飛秒脈寬,偏置電場和泵浦光功率
2、對發(fā)射的太赫茲時域和頻域波形的影響。理論研究了探測天線結構參數(shù)對其響應函數(shù)的影響。通過實驗研究了偏置電壓和泵浦光功率對輻射太赫茲波形的影響,以及探測光功率對測得太赫茲脈沖和信噪比的影響。
(2)研究了晶體厚度,太赫茲和探測脈沖偏振態(tài)對電光探測的影響。搭建了光電導天線產生和晶體探測的太赫茲時域光譜系統(tǒng),闡述該系統(tǒng)的調試難點和重點。分析了探測光功率對系統(tǒng)性能的影響。
(3)用雙脈沖泵浦的實驗方法研究了GaAs產生天線中的
3、載流子動力學。利用等效電路模型,計算了輻射場和空間電荷場的時間特性,對于我們使用GaAs天線(天線間隔50?m),空間電荷場總是大于輻射場為了說明現(xiàn)象,我們假設天線的輸入電抗與天線間隔的平方成反比。發(fā)現(xiàn)隨著天線間隔的增大,輻射場的最大值先大于空間電荷場后又小于空間電荷場。利用該模型,我們研究天線輻射太赫茲的功率,輻射場和空間電荷場隨天線間隔和載流子遷移率的變化。
(4)利用雙脈沖探測的實驗方法和等效電路模型修復了測得的太赫茲波
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