1 上海大学物理系，上海 200444
2 上海电力大学电子与信息工程学院，上海 200090
3 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室，上海 200083
为探索单周期或亚周期的强场太赫兹脉冲抽运下各种材料的非线性光学响应，基于铌酸锂（LiNbO3）晶体，采用飞秒脉冲倾斜波前技术，获得了单脉冲能量为2.6 μJ、峰值场强为632 kV/cm的强太赫兹脉冲输出，并在该辐射源的基础上搭建了太赫兹抽运-光探测系统。利用该系统研究了硒化镓（GaSe）晶体的非线性光学响应，观测到亚周期的太赫兹脉冲诱导的光学双折射，其引起的相位变化与普克尔斯效应和克尔效应相关。研究结果为强场太赫兹抽运下介质的非线性效应分析提供了思路，为材料的电光系数和非线性折射率系数的测定提供了借鉴。
材料 铌酸锂晶体 倾斜波前 强太赫兹脉冲 非线性效应 中国激光
2023, 50(17): 1714018
1 东华大学理学院, 上海 201620
2 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
太赫兹天线是太赫兹探测器的关键组成部分, 可以协助太赫兹探测器更加精确、更加快速地探测到太赫兹信号。主要针对所研发的分形蝶形天线尖端效应进行了深入的研究。设计了一款工作频率在0.1~2 THz之间的分形蝶形天线。该天线在0.6 THz频率下谐振, 其回波损耗最小可达到-15.89 dB, 最高增益为6.87 dB。所展示的谐振分形蝶形天线经过优化后, 可在弓尖(尖端)产生高度增强的局域场。借助这种高度集中的能量耦合效果可以有效地提高太赫兹探测器的性能。
太赫兹技术 太赫兹天线 太赫兹探测器 分形蝶形天线 尖端效应 terahertz technology terahertz antenna terahertz detector fractal butterfly antenna point effect
1 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室，上海 200083
2 中国科学院大学，北京 100049
太赫兹波(terahertz waves)位于红外波段与微波波段之间，相比其他波段具有高透射性、低能量性、相干性、指纹光谱以及瞬态性等特点。随着太赫兹成像技术在空间通信、雷达探测、航天航空以及生物医疗等领域的广泛应用，已经表现出传统成像技术(如可见光、超声波和 X射线成像)无法比拟的优势。本文首先对太赫兹时域光谱(THz-TDS)成像技术以及室温(非制冷)微测辐射热计太赫兹成像技术的发展现状进行介绍，再介绍太赫兹成像技术的典型应用，最后指出太赫兹成像技术在发展中存在的限制因素并给出合理的建议。
太赫兹 时域光谱 微测辐射热计 成像技术 terahertz, time-domain spectroscopy, microbolomete
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
2 中国科学院大学，北京 100049
偏振成像技术的优势是把信息量从 3 个自由度，即光强、光谱和空间，扩充到 7个自由度，包括光强、光谱、空间、偏振度、偏振方位角、偏振椭率和旋转方向，这种观测信息量的丰富有利于提高对研究目标探测的精确度。本文首先介绍在近几十年内偏振成像技术在国内外的研究进展，其次介绍偏振技术在**及民用领域的典型应用，最后对我国在偏振成像技术方面存在的问题给出合理的建议。
偏振特性 目标探测 偏振态 目标识别 polarization characteristics, target detection, po
1 上海电力大学 电子与信息工程学院，上海 200090
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
利用太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术研究了氧化铝（Al2O3）在宽带太赫兹波范围（0.2~3.0 THz）内的光谱特性。改变晶体光轴与太赫兹脉冲偏振方向间的夹角（方位角），得到了Al2O3晶体在不同方位角下的太赫兹时域谱，计算了Al2O3晶体o光和e光的折射率和吸收系数，并画出了Al2O3晶体在太赫兹波段的折射率椭圆图。结果表明，Al2O3在太赫兹频段具有较大的双折射率和较低的吸收系数，双折射率高达0.36，吸收系数低于5 cm-1。基于Al2O3晶体的双折射特性实现了对THz脉冲的相位和振幅的调制。Al2O3晶体可以作为THz脉冲的“整形器”，为太赫兹波在超宽带、超高速通信系统的应用提供重要参考。
氧化铝 太赫兹时域光谱 双折射 脉冲整形 aluminium oxide Terahertz time-domain spectroscopy birefringence pulse shaping
1 东华大学 理学院 应用物理系，上海 201620
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
3 上海智能电子与系统研究所，上海 201620
4 中国科学院大学，北京 100049
基于二维拓扑绝缘体Bi2Te3材料利用微纳工艺制备了金属-拓扑绝缘体-金属(MTM)结构的太赫兹光电探测器.器件在0.022 THz的响应率可达2×103 A/W，噪声等效功率(NEP)低于7.5×10-15 W/Hz1/2，探测率D*高于1.62 ×1011 cm·Hz1/2/W；在0.166 THz的响应率可达281.6 A/W，NEP低于5.18×10-14 W/Hz1/2，D*高于2.2×1010 cm·Hz1/2/W；在0.332 THz的响应率可达7.74 A/W，NEP低于1.75×10-12 W/Hz1/2，D*高于6.7 ×108 cm·Hz1/2/W；同时器件在太赫兹波段具有小的时间常数(7~8 μs).该项工作突破了传统光子探测的带间跃迁，实现了可室温工作、高响应率、高速响应以及高灵敏度的太赫兹探测器件.
太赫兹探测器 二维材料 terahertz detector two-dimensional material Bi2Te3 Bi2Te3 红外与毫米波学报
2019, 38(4): 04459
中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室, 上海 200083
采用磁控溅射法分别制备了不同组分的Mn-Co-Ni-O(MCNO)薄膜材料.通过对材料结构分析, 发现在Mn离子数目不变的情况下, 随着Co离子的增加, 晶粒尺寸逐渐增大, 且晶格常数先增大后减小; 在Co离子数目不变的情况下, 随着Mn离子的增加, 薄膜的择优生长晶面由(311)不晶面向(400)晶面转变.对电学性能测试进行分析, 可知薄膜材料既有Mn离子的导电机制, 也有Co离子的导电机制; Mn1.2Co1.5Ni0.3O4具有最低的电阻率(235 Ω·cm), 具有最高的室温负温度电阻系数︱α295︱(4.7%·K-1)值.
MCNO薄膜 电学特性 电阻率 激活能 MCNO thin films electrical properties resistivity activation energy
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室, 上海 200083
2 上海太阳能电池研究与发展中心, 上海 200083
报道了不同的铜含量(Cu/(Ga+In)=0.748~0.982)对Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)薄膜微结构的影响.文章中的CIGS薄膜采用磁控溅射金属预置层后硒化的方法制备, 其X射线衍射谱(XRD)中一系列黄铜矿结构CIGS(CH-CIGS)相的衍射峰确认了CH-CIGS相的存在.对CIGS薄膜拉曼光谱的分析表明, 随着铜含量的上升, CIGS薄膜经历了CH-CIGS和有序缺陷化合物(OVC)混合相、CH-CIGS单相、CH-CIGS和CuxSe混合相三种状态.进一步的分析显示, CIGS薄膜拉曼峰的半高宽随铜含量变化, 并在Cu/(Ga+In)=0.9附近时达到最小值, 这说明此时CIGS薄膜具有更好的结晶度和更少的无序性.此外还得到了CIGS薄膜拉曼峰半高宽与铜含量的经验关系公式.这些研究表明拉曼光谱能比XRD更加灵敏地探测CIGS薄膜的微结构, 可望作为一种无损和快速测量方法, 用于对CIGS薄膜晶相和铜含量的初步估计.
CIGS薄膜 铜含量 微结构 拉曼光谱 CIGS thin films Cu content microstructure raman spectra
