1 清华大学工程物理系, 北京 100084
2 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室, 北京 100084
主动式毫米波成像为人体安检提供了一种安全、有效的技术手段, 对进一步提高成像分辨力和成像质量, 发展宽带高频的毫米波成像系统具有重要意义。为此建立了一个宽带高频的主动式亚毫米波全息成像系统, 其发射天线的工作频率在 280 GHz~320 GHz范围, 使用外差混频技术直接测量得到全息数据, 对其进行重建后得到目标反射率图像。同时测试了系统的工作性能, 得到了距离向和方位向分辨力以及系统的信噪比和噪声等效反射率差, 距离向分辨力小于4 mm, 方位向分辨力为 2.5 mm×2.5 mm, 均接近分辨力的理论值。此外利用该系统的宽带特性研究了带宽对毫米波全息成像的影响, 宽带成像除提高距离向分辨力外还有效地抑制了散斑效应。
亚毫米波 宽带天线 外差混频技术 全息成像 submillimeter-wave wideband antennas heterodyne mixing technique holographic imaging 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(6): 833
1 中国科学院国家空间科学中心 微波遥感重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
通过特殊设计的高精度SMMW器件, 实现了一套基于二单元干涉仪的干涉式辐射计系统.针对该系统的自身特点, 作者提出了点源目标响应定标方法来降低系统误差.系统完成后, 分别进行了干涉条纹实验和点源目标成像实验.经测试, 系统的线性相位误差小于2°, 角分辨率优于0.57°.系统实测性能和理论分析结果一致.以上研究为今后设计高分辨率亚毫米波干涉式成像辐射计提供了重要的参考价值.
亚毫米波成像 点源目标响应定标 亚毫米波干涉条纹 干涉式成像 submillimeter-wave (SMMW) imaging point-source calibration SMMW interference fringes interferometric imaging
1 西北核技术研究所， 西安 710024
2 高功率微波技术重点实验室， 西安 710024
初步研制了一种用于300~400 GHz频段的亚毫米波大功率脉冲探测器。基于强电场下的热电子效应，将n型硅探测芯片置入波导WR10的宽边，构成了探测器的过模探测模块。采用光刻和电镀工艺完成了探测芯片的加工，实现了很好的欧姆接触和尺寸精度。对集成的探测器样机进行了亚毫米波大功率脉冲测试和电压驻波比测量。结果表明: 探测器样机的响应时间快达ps量级，相对灵敏度约为0.46 kW-1，电压驻波比小于2.4，最大承受功率不小于数十W，与模拟结果符合得较好，满足亚毫米波大功率脉冲的直接探测需求。
亚毫米波 大功率脉冲 过模 驻波比 submillimeter wave large power pulse overmoded VSWR 强激光与粒子束
2015, 27(4): 043103
1 西北核技术研究所, 西安 710024
2 高功率微波技术重点实验室, 西安 710024
模拟研究了过模矩形波导WR10中n型硅探测芯片对TE10模亚毫米波的响应。针对过模波导WR10中内置n型硅芯片的亚毫米波探测结构, 推导了基模工作时的灵敏度表达式。采用三维电磁场时域有限差分方法, 模拟计算了过模波导中300~400 GHz频带的TE10模亚毫米波与硅芯片的相互作用, 分析了探测结构中电压驻波比和芯片内平均电场随硅芯片参数变化的规律。结果表明, 在相同的芯片参数下, 过模探测结构并不影响电压驻波比和芯片内平均电场的大小, 但两者随频率变化的波动程度增大。在300~400 GHz工作频带内, 优化得到了性能较优的过模探测结构, 其电压驻波比不大于2.75(335~380 GHz频带内不大于1.8), 线性工作区的相对灵敏度约为0.127 kW-1, 频率响应的波动范围在±20.5%内, 最大承受功率约为0.53 kW, 响应时间为100 ps量级, 满足亚毫米波大功率脉冲的直接探测需求。
亚毫米波 大功率脉冲 探测 过模波导 submillimeter wave large power pulse detect overmoded waveguide 强激光与粒子束
2014, 26(8): 083001
1 中北大学 信息探测与处理技术研究所, 太原 030051
2 南京理工大学 电子工程与光电技术学院, 南京 210094
为验证亚毫米波辐射计在弹药末制导中的应用可行性，计算了不同天气条件下天空亮温和视在温度，利用360 GHz辐射计对地面金属目标和涂层隐身目标进行了模拟探测试验。计算和试验表明，在寒冷干燥的季节，辐射计可以探测到地面金属目标，随着温度和湿度的升高，辐射计很难再探测到目标;对于高温涂层隐身目标，辐射计可以探测到，而不受天气的限制。
亚毫米波 辐射计 末制导 天空亮温 涂层隐身 submillimeter wave radiometer terminal guidance sky brightness temperature coating stealth
兰州物理研究所，表面工程技术国家级重点实验室，甘肃 兰州 730000
非制冷辐射热探测技术的发展使在室温下进行红外探测成为可能，目前的热探测一般采用无机材料。探讨了导电聚合物聚乙烯二氧噻吩:聚对苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作为非制冷辐射热探测器敏感材料的可行性，研究了其热敏特性和红外吸收特性，制备了PEDOT:PSS 自支撑悬空微桥单元，并进行了初步测试，在室温下，预计该热探测器响应时间约为12 ms，探测度D*可达3×1010 cm?Hz1/2?W－1，在响应时间与无机材料热探测器相当的情况下，探测度高一个量级以上。
非制冷辐射热探测 导电聚合物PEDOT:PSS 极远红外 亚毫米波 uncooled radiation thermal detection conductive polymer PEDOT:PSS extreme far infrared submillimeter wave
中山大学 信息科学与技术学院,广东 广州 510275
采用半经典密度矩阵理论计算了单纵模(SLM)和多纵模(MLM)脉冲光抽运重水(D2O)分子亚毫米波(SMMW)激光三能级系统的抽运信号的吸收系数和亚毫米波激光信号的增益系数,利用迭代法数值计算了亚毫米波激光信号的频谱特性和输出光强,对频谱精细结构和激光过程的规律进行了深入的研究和比较。研究结果表明,在超辐射情况下,多纵模光抽运D2O与单纵模光抽运相比,前者的亚毫米波激光谱线较宽;在腔式的情况下,单纵模和多纵模光抽运D2O的亚毫米波激光谱线都进一步展宽,在频谱曲线上均呈现与多纵模结构对应的多个尖峰。
激光技术 亚毫米波激光器 多纵模光抽运 重水 频谱特性 多拉曼相互作用
中山大学,电子与通信工程系,广东,广州,510275
建立缓冲气体对光泵亚毫米波激光作用的理论模型,通过量子力学理论推导了缓冲气体退激活几率,从而使缓冲气体的作用能够定量进行计算.实验上对CO2-9(R30)泵浦NH3分子67.2um谱线作了测量,实验结果与理论计算吻合得较好.这一工作对寻找光泵小型腔式亚毫米波气体激光器的高效缓冲气体有指导意义.
激光技术 光泵亚毫米波激光 缓冲气体 退激活 laser technique optically pumped submillimeter wave laser buffer gas deactivation
中山大学电子与通信工程系,超快速激光光谱学国家重点实验室,广东,广州,510275
介绍了以单片机为核心的亚毫米波激光器的自动测量系统.该系统可实现测量工作自动化,并利用双路校正技术,提高了测量准确性和可靠性.运用该系统对小型光泵NH3分子激光器的谱线进行测量,验证了测量系统的性能.
亚毫米波激光器 自动测量系统 F-P干涉仪 双路校正技术. submillimeter wave laser automatic measurement system F-P interferometer double path emendation.
1 中山大学超快激光光谱学国家重点实验室,广州,510275
2 荆州师范学院物理系,胡北,荆州,434100
3 中山大学超快激光光谱学国家重点实验室,广州510275
4 中山大学电子系,广州,510275
采用半经典密度矩阵理论和迭代法,并考虑到小型光泵亚毫米波激光器的压力增宽效应,对小型光泵亚毫米波激光的理论计算模型进行了修正,其计算结果与实验结果符合得较好。
亚毫米波激光 NH3分子 压力增宽 submillimeter wave laser NH3 molecules pressure broadening effect
