强场太赫兹波具有高的峰值功率，相应地，其电磁场分量强度也很大。当强场太赫兹辐照物质表面时，会诱发一系列新奇的反常变化，受到人们的广泛关注。本文首先介绍了常见的一些强场太赫兹发射源，如光电导天线、光学整流晶体、超材料等，随后介绍了强场太赫兹技术在物态调控方面的一些典型应用，主要包括强场驱动热载流子运动、相干电子或声子调控、强场自旋电子学、太赫兹荧光发射、太赫兹克尔效应、生物医学等。

太赫兹（THz）近场成像是突破光学衍射极限实现太赫兹超分辨成像的重要方法，对研究材料表面的超快动力学过程具有重要的意义。扫描隧道显微镜（STM）是一种能实现原子级分辨的设备，但引入时间尺度，面临诸多困难。早期从STM固有电学方法发展的时间分辨方法的分辨率受限于电信号传输带宽，基于光信号耦合的泵浦探测方法则面临微带线传输带宽和严重的热效应等限制。在此背景下，THz-STM以低热效应、高隧穿效率、高稳定性等独有的优势为实现100 fs量级和0.1 nm级超高时空分辨成像提供了解决方案，成为太赫兹近场超分辨成像的研究热点。介绍时间分辨STM到THz-STM的发展历史，着重介绍THz-STM的基本原理和现状，为了解THz-STM技术在太赫兹近场超分辨成像中的应用和发展提供了思路。

针对被动式太赫兹安检的检测需求, 提出一种基于最大二维熵的隐蔽目标分割方法。该方法设计了一组适用于被动式太赫兹图像的滤波器组, 实现噪声过滤和图像增强; 设计了一种待检区域自生成的算法, 实现对重点检测区域的自动覆盖; 同时, 引入二维熵的概念, 实现对待检测区域内的隐蔽目标的轮廓分割。在 0.2 THz频段的被动成像下开展了评估和对比实验, 实验表明本文方法具有较好的分割效果和实时性能。

设计了一种新型的适用于道路检测探地雷达的单周期脉冲发生器。该脉冲发生器包含驱动电路、阶跃恢复二极管(SRD)脉冲形成电路和脉冲整形电路三部分。驱动电路可以使TTL形式的触发脉冲变为电流更大的快前沿脉冲, 用来形成给后级电路的驱动脉冲; SRD脉冲产生电路选取渡越时间较小的阶跃恢复二极管结构, 通过对前级电路产生的驱动脉冲整形得到负极性高斯脉冲, 然后利用微带短路线、肖特基二极管和电容并联实现生成单周期脉冲和振铃抑制的功能, 提高超宽带天线辐射的效率以及测量信噪比。测量结果表明, 在1 MHz脉冲重复频率的情况下, 峰峰值最大为23 V, 脉冲半高宽为138 ps, 振铃水平为1.25%, 而当脉冲重复频率提高到5 MHz, 该脉冲发生器产生脉冲波形幅度和带宽基本没有太大变化。这些特征说明, 该脉冲发生器具有很高的频率稳定性, 且在高分辨率探测应用情景中将会有很好的表现。

针对用于成像雷达系统的超宽带TEM喇叭天线进行了优化设计，兼顾辐射性能、馈入反射和小尺寸条件，采用平滑渐变结构和加载技术代替原设计，增加了低频电流的回流通道，从而改善了天线的低频特性，增强了其定向辐射能力。在理论分析的基础上对其进行了仿真，并按照仿真结果实际制作了一副天线，对天线进行了测试。仿真与实测结果表明: 在电压驻波系数小于2时，该天线具有11∶1的阻抗带宽，较强的辐射能力和良好的定性辐射特性，能够满足雷达系统的需求。

提出了一种三维混合域重建算法，该算法在垂直方位向采用空间波数域匹配滤波，结合距离水平方位域后向投影技术完成目标三维重建。与三维波数域算法相比，该算法不仅避免了复杂的三维Stolt插值，还继承了后向投影技术便于处理运动补偿的优点。相比传统的三维时域后向投影算法，该算法通过在垂直方位向的波数域处理，运算量显著减少。通过对0.2 THz波段仿真和实验数据的重建，验证了算法的正确性和有效性。(1. Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;2. Key Laboratory of Electromagnetic Radiation and Sensing Technology,Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;3. University of Chinese Academy of Science, Beijing 100190, China)Abstract:Key words:

为了获得较高的帧速率以及降低成本，提出了一种带有波束扫描功能的T形太赫兹成像系统.系统包含两个共极化扇形波束扫描天线，它们以T字形正交摆放.收发天线具有基本相同的内部结构，由角锥喇叭馈源、产生扇形波束的椭圆主反射体以及用于实现波束扫描功能的旋转次反射体构成，而所有这些元件都镶嵌在两个平行金属板之间.给出了T形太赫兹成像系统的具体设计，提出了设计高性能扇形波束扫描天线的系统化方法，最后给出了一些实验的成像结果，以论证系统的功能.

介绍了Guanella型传输线变压器的工作原理, 利用电报方程分析了其阻抗变换特性和平衡到不平衡转换特性。为在巴伦低阻端获得最佳的输入阻抗, 根据测量得到的实频负载阻抗来确定传输线的特性阻抗, 设计了在1～30 MHz频带内可用于450 Ω到50 Ω, 600.0 Ω到66.7 Ω变换的9∶1传输线变压器巴伦。受绕组间距的限制, 600.0到66.7 Ω巴伦实际的传输线特性阻抗难以达到仿真所要求的值, 但巴伦输入阻抗的仿真结果与实测结果仍有较好的一致性。实际测量的结果表明, 这两款变压器的工作带宽(驻波比小于1.6)大于30∶1, 在1～30 MHz的频带内插入损耗小于0.3 dB。

太赫兹(Terahertz-THz)电磁波是指频率在0.1THz~10THz(波长在30 m~3mm)之间的 电磁波，它的独特性质使得它在许多领域具有重要的应用前景。本文简要地综合了THz信号的产生与检测方法以及THz成像技术 的发展概况，基于固态电子学和准光学技术研究了一种0.2THz连续波成像方法，利用搭建的成像系统开展了典型目标的成像实 验及其图像处理方法的研究。成像结果表明，0.2THz电磁波对泡沫塑料、纸盒、皮革等非极性材料具有较好的穿透能力，系统的成像 分辨率优于3mm。本文的研究成果在安检、生物医学成像、无损检测等方面具有广阔的应用前景，也为便携式THz成像系统的实 现提供了可能。

在概述高功率半导体开关漂移阶跃恢复二极管(DSRD)的性能特点、工作原理的基础上,详细阐述了其快恢复物理特性的机理,并论证了快恢复过程需满足的条件。结合DSRD快速关断特性与电容电感储能特性,通过复杂可编程逻辑器件产生外触发时序控制信号,设计了一款质量轻(小于1.5 kg)、体积小(13 cm×9 cm×8 cm )、性能稳定可靠(抖动小于1%)的高压窄脉冲超宽带雷达发射机。实验结果表明,单管电路所产生的脉冲幅度可达1 kV,半脉宽小于10 ns,重复频率高于10 kHz,可应用于超宽带无载波脉冲探地雷达系统中。