王家天 1,2刘闯 1,2任姣姣 1,2张丹丹 1,2顾健 1,2
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电工程学院 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室,吉林 长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院 光电工程国家级实验教学示范中心,吉林 长春 130022
多层胶接结构广泛应用于航空航天领域中,其粘接强度是保障工程安全的关键因素。采用飞行时间、能量、幅值等不同的太赫兹时域光谱参数表征多层胶接结构胶层的均匀性,进而评价多层胶接结构材料的胶接质量。采用太赫兹时域光谱飞行时间成像法对胶层区域的均匀性进行定性分析,通过计算获得4块实验样件的飞行时间相对标准差分别为8.78%、8.09%、7.30%和9.57%,实现了胶层均匀性的定量评价;利用太赫兹时域光谱能量积分信息,分别采用能量积分曲线的峰度和偏度定性分析胶层均匀性,通过计算获得4块实验样件能量标准偏差分别为0.95、0.9、0.71和1.01,实现了胶层均匀性的定量评价;此外,根据太赫兹时域光谱的幅值特征信息,以幅值离散系数定量地表征胶层均匀性。研究结果表明:太赫兹时域光谱的飞行时间、能量积分及幅值3种特征参数均能够实现多层胶接结构胶层均匀性的定量评价,该方法能够为多层胶接结构粘接强度的评估提供可靠的手段。
胶层均匀性 太赫兹时域光谱 飞行时间 能量积分 幅值 uniformity of adhesive layer thickness terahertz time-domain spectroscopy time-of-flight energy integral amplitude 
红外与激光工程
2022, 51(6): 20210430
作者单位
摘要
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 上海理工大学 中英学院,上海 200031
原油样品中主要成分的快速检测及产地溯源对**安全及生态环境等领域意义重大。现阶段的原油成分检测操作复杂、成本高且检测时间较长,无法满足对原油成分的快速检测及原油产地快速溯源的需求。文中结合高灵敏太赫兹检测芯片(基于双磁矩环偶极子)和时域太赫兹波谱系统,测试了不同产地原油样品的太赫兹光谱,发现芯片谐振峰频移呈现不同的规律。且对于原油中两个最主要的指标硫含量和残碳量,可分别根据它们的频移规律进行定量分析。实验数据计算表明:相同产地的原油的谐振频率平均值相对差值平均为4.63%,不同产地的原油的谐振频率平均值的相对差值平均为56.53%,可明显区分出原油的产地。设计的超表面芯片激发了电磁新模式,提供了一种高灵敏度的检测技术,可广泛应用于生物分子实时监测或探测化学物质(如原油)成分检测、产地溯源等领域。
双磁矩环偶极子 原油 太赫兹 超表面 高灵敏度 dual torus toroidal crude oil terahertz metasurface high sensitivity 
红外与激光工程
2022, 51(6): 20210338
孟宪睿 1,2张铭 1,2席宇鹏 1,2王如志 1,2[ ... ]王波 1,2
作者单位
摘要
1 北京工业大学 材料与制造学部 新能源材料与技术研究所,北京 100124
2 北京工业大学 材料与制造学部 新型功能材料教育部重点实验室,北京 100124
提出了一种性能可调的宽带、极化与入射角不敏感的超材料太赫兹吸收器,该吸收器自上而下分为四层结构,分别是:硅半椭球/半球体复合结构、连续石墨烯层、PDMS介质层和金属背板。通过在TE波垂直入射条件下仿真,在已知结果基础上,对不同石墨烯化学势和不同结构条件下的电场结果分析表明,在硅半椭球/半球体亚波长复合结构所形成的连续、多模法布里-珀罗共振,以及由石墨烯所激发的多个离散的等离子体共振的协同作用下,其吸收光谱得到平滑和扩展,使该结构可实现吸收率宽范围可调,以及接近100%吸收率的宽频带吸收特性。特别的,当石墨烯化学势分别为0.2与0.9 eV时,其分别可获得约5.7 THz与7 THz的宽带太赫兹波吸收(吸收率超过90%),且其最大吸收率接近完美吸收(约99.8%)。此外,该结构还具有360°极化不敏感和高于60°的入射角不敏感等优异特性,在以上角度范围内,吸收器吸收率仍可保持到90%以上。在太赫兹波探测、光谱成像以及隐身技术等方面具有潜在的应用前景。
太赫兹 硅半球层 化学势 宽带 terahertz silicon hemispheric layer chemical potential wideband 
红外与激光工程
2022, 51(6): 20210648
作者单位
摘要
北京星英联微波科技有限责任公司, 北京 100084
基于四阳极结同向串联型GaAs平面肖特基二极管, 设计并实现了无基片空间合成的220 GHz三次倍频电路。采用四支肖特基二极管协同工作, 在脊波导小片上下两侧各倒装焊接两支肖特基二极管, 构成上下反向结构。采用场路结合的方式, 对倍频电路的倍频效率进行了仿真。仿真结果显示输入功率为300 mW, 输出频率为213~229 GHz时, 倍频效率大于3%; 采用E波段功率放大器推动三次倍频电路, 获得了倍频器输出功率。测试数据表明, 驱动功率为300 mW时, 输出频率为213~229 GHz时, 输出功率大于5 dBm, 倍频效率为1%~2%。
太赫兹 无基片 GaAs平面肖特基二极管 空间合成 terahertz no-substrate GaAs planar Schottky diode space combined 
红外与激光工程
2019, 48(2): 0225002
作者单位
摘要
1 专用集成电路国家级重点实验室, 河北 石家庄 050051
2 中国电子科技集团公司第十三研究所, 河北 石家庄 050051
根据反向并联二极管的外围结构和材料构成, 以四端口S参数包的形式建立了二极管结外围无源结构的三维电磁模型, 与非线性仿真软件中的肖特基结模型结合起来建立太赫兹二极管对的完整模型, 这样的处理方法提高了计算机仿真的准确性。分谐波混频电路制作在12 ?滋m厚度的砷化镓基片上, 单片电路悬置安装在本振和射频中间剖开的减高波导腔体内。在本振5 mW功率注入时混频单片在330 GHz的频带范围内最小插损为10 dB。因为单片集成电路以四个梁式引线与波导外壁柔性连接, 一端固定在波导壁上, 混频单片电路能够释放腔体随温度变化而产生的机械应力。
反向并联 单片集成 谐波混频器 anti-parallel monolithically integrated sub-harmonic mixer 
红外与激光工程
2019, 48(2): 0225001
作者单位
摘要
1 齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院自动化研究所 超宽带与太赫兹技术培育性重点实验室, 山东 济南 250014
2 吉林大学 仪器科学与电气工程学院, 吉林 长春 130061
天然橡胶制品的老化是其使用中普遍存在的现象, 老化的本质是材料本身存在缺陷而容易被外部因素影响。介电谱是表征电介质对电磁波频率或温度的依赖关系, 是微观极化的一种宏观体现。参照橡胶热空气老化标准GB/T3512-2014, 对天然硫化橡胶在100 ℃实验箱中进行了1 000余小时热氧实验, 研究样品的太赫兹介电谱随老化时间的变化关系。通过跟踪测试, 获取了橡胶每24 h在0.2~1.2 THz的复介电常数和损耗角正切值有效数据, 根据复介电常数数值可以推导橡胶的极化特点和统计性的微观运动类型, 进而分析用太赫兹介电谱表征的天然硫化胶热氧老化过程中分子结构变化和相互的对应关系。由于材料老化的相通性, 该结果对研究其他高分子材料的老化也能起到积极的意义。
太赫兹 热氧老化 介电常数 天然硫化橡胶 terahertz thermal oxidation aging dielectric constant natural rubber vulcanizates 
红外与激光工程
2018, 47(10): 1025002
作者单位
摘要
1 中国北方车辆研究所, 北京 100072
2 首都师范大学 物理系, 北京 100048
在利用飞秒激光器产生太赫兹波的过程中, 等离子体本身会对太赫兹波能量进行吸收, 其吸收特性在太赫兹波雷达探测、等离子体隐身、电磁干扰研究等方面有着广泛的应用前景。结合理论分析设计了一种等离子体吸收太赫兹波的测量系统, 提出等离子体粒子间相互碰撞吸收是导致等离子体吸收太赫兹波的主要原因, 并在实验测量研究中发现等离子体密度大小、光学透镜焦距长短以及入射飞秒激光与倍频晶体晶轴角度是影响吸收程度的主要因素, 这些研究为等离子体吸收应用提供了更加全面的理论支撑, 有助于推动太赫兹波技术在**及民用领域的快速发展。
太赫兹辐射源 等离子体 碰撞吸收 太赫兹产生 terahertz radiation source plasma collision absorption terahertz emission 
红外与激光工程
2018, 47(10): 1025001
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电工程学院 光电测控技术研究所,吉林 长春 130022
2 长春理工大学 机电工程学院, 吉林 长春 130022
改性聚丙烯(PP)材料由于其阻燃、高抗冲性能等特点被广泛应用在汽车仪表板、保险杠等汽车配件中,采用无损探伤技术对改性PP材料进行检测是汽车配件质量保证的必要手段。搭建了透射式太赫兹时域光谱系统及反射式太赫兹时域光谱成像系统, 采用透射式THz-TDS系统对改性PP材料的光学参数进行了检测, 测定了该材料在太赫兹波段的折射率, 其数值为1.53。设计了一种改性PP材料平底洞样品, 采用反射式THz-TDS成像系统对其进行成像, 采用了反卷积滤波技术对THz信号进行处理,提高了信号的信噪比, 提出了一种基于飞行时间的太赫兹时域光谱层析成像技术, 采用已测定的改性PP材料的折射率, 通过飞行时间层析成像技术对该样品的太赫兹检测结果进行了三维重构, 厚度测量精度为0.01 mm。
太赫兹时域光谱 层析成像 改性聚丙烯 THz-TDS tomography modified polypropylene 
红外与激光工程
2018, 47(2): 0225002
王茂榕 1,2,3,*钟凯 1,2刘楚 1,2徐德刚 1,2姚建铨 1,2
作者单位
摘要
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 激光与光电子研究所, 天津 300072
2 光电信息技术教育部重点实验室(天津大学), 天津 300072
3 青岛科技大学 数理学院, 山东 青岛 266100
针对太赫兹近场散射特性测量特点, 基于CO2激光抽运的太赫兹激光器和双层独立转动平台搭建了一套高频段太赫兹雷达散射截面(RCS)测量系统。利用不锈钢光滑金属球体作为标准定标体验证了系统的可靠性, 测量结果与理论值误差小于3 dBsm, 系统的信噪比优于24 dB。首次利用该系统开展了3.11 THz频点处不同材料及涂覆层圆形金属平板及不同底面直径圆锥体RCS的测量。通过比较分析发现了表面阳极氧化和喷漆处理的航空铝及P304不锈钢与纯航空铝平板的RCS区别, 以及不同底面直径的圆锥体RCS差异, 为太赫兹频段复杂目标体RCS的研究奠定基础。
太赫兹(THz)波 雷达散射截面(RCS) 标准体 定标 terahertz (THz) wave radar cross section(RCS) standard target calibration 
红外与激光工程
2018, 47(2): 0225001
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150080
太赫兹后向散射特性是表征目标对太赫兹波散射能力的一个重要参数。在实际应用中抛物面形状占据了重要位置, 而在2.52 THz频率下的相关散射特性的研究至今处于空白。利用已搭建的测量系统对直径为50、60、70、80 mm, 粗糙度为3.2、6.3、12.5 μm等的抛物面进行了太赫兹后向散射的测量。利用MATLAB软件对数据进行处理并得出目标的太赫兹后向散射特性曲线。利用控制变量法分别研究尺寸和粗糙度对目标太赫兹后向散射的影响。随着尺寸的增大, 目标的散射特性曲线下降变缓, 在3°附近出现的凸起越来越明显。用示波器在所测角度边缘观察信号波形表明信号处于可测状态。后向散射测量实验结果表明, 测量动态范围最大可达22 dB, 最大误差约为0.15 dB。
太赫兹 测量 散射 粗糙度 terahertz measurement scattering roughness 
红外与激光工程
2017, 46(11): 1125005

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!