为实现对太赫兹信号的频谱测量, 以集成对数周期天线的 YBa2Cu3O7(YBCO)约瑟夫森双晶结为信号探测器, 开展了基于高温超导约瑟夫森结的小型频谱检测仪的研制。在低温环境下, 通过THz信号耦合、信号测量、数据读取及 LabVIEW控制界面等功能模块, 利用 Hilbert逆变换完成信号的频谱恢复, 最终成功研制出高温超导约瑟夫森结频谱检测仪, 并对其进行了基本性能测试, 实现了对0.1~2.5 THz的信号检测, 频率分辨力高达 0.04 GHz(@114 GHz)和2 GHz(@1.78 THz)。此外, 对其分辨力的影响因素进行了初步分析。

天线与太赫兹检测器的匹配网络是集成天线与太赫兹检测器的核心。针对低阻抗太赫兹检测器，在650 GHz 设计了输入阻抗为7 Ω的平面U 型天线和接有λg/4 匹配器的蝶形天线，以及输入阻抗为50 Ω的平面对数天线和平面对数正弦天线。检测器的直流偏置电路会使天线上的高频能量通过该偏置回路漏出，故在偏置线上应用带隙结构形成低通滤波器。仿真了该滤波器的相关参数及接入位置，使得高频下天线不受超导检测器偏置回路的影响。

为提高航空拍摄的成像质量, 像移补偿技术已经成为科学研究的技术热点, 而载机飞行的速高比值是像移补偿技术中不可或缺的重要参数。本文全面阐述了一种基于图像匹配的精确测量速高比值的新方法, 该方法反向利用像移补偿公式来测量瞬时速高比值, 实现了测量过程的数字化, 小型化, 经过理论推导得出速高比测量相对误差可达到0.5%, 有效提高像移补偿精度。

在小型脉冲管制冷机(工作温度约60 K)上搭建了高温超导约瑟夫森结太赫兹谐波混频系统，并采取了一系列措施增强结与太赫兹波的耦合。所采取的措施主要有：研究不同基片对结的影响并最终选择MgO做为双晶结基片，设计平面周期对数天线，同时使用一个超半球硅透镜和两个离轴抛物面反射镜组成准光学系统。最终成功在小型脉冲管制冷机中获得结对623 GHz太赫兹波的响应，并且成功进行24次谐波混频实验。

太赫兹（THz）时域光谱（TDS）技术， 能同时测量幅值和相位信息， 因而能检测到物质丰富的物理化学性质， 已逐渐成为科学界一大热点。 磷化铟(InP)因其载流子寿命短、 质量小等优良性能， 正逐渐成为产生和检测THz波辐射的首选光电导材料之一。 文章利用THz-TDS测试技术， 在室温氮气环境中， 对n型0.35 Ω·cm的InP材料在0.2～4 THz波段的特性进行了研究。 文章根据物理传输模型， 利用更准确的迭代方式， 选用新的初始值， 更快更准确的得到了复折射率， 介电常数， 电导率等THz光学常数， 并且用Drude模型进行了理论上的模拟计算， 所得结果与实验吻合很好， 最后还得到了载流子的寿命、 迁移率和浓度等THz重要参数。