层状二维过渡金属硫属化合物是一类重要的二维层状半导体材料。其中MoTe2因其具有较小的禁带宽度和较高的载流子迁移率而备受关注。应用光泵浦-宽谱太赫兹时域光谱系统研究了少层MoTe2薄膜材料的宽谱太赫兹透射谱、光生载流子在皮秒尺度上的动力学过程及其光电导率的变化。应用空气等离子体产生宽谱太赫兹辐射并利用磷化镓晶体探测的方法测量了谱宽在0.2~7.2 THz范围内少层MoTe2薄膜的透过谱, 发现其在3.6、4.6、6.4以及7 THz处存在吸收峰。应用800 nm脉冲光激发少层MoTe2薄膜, 并测量其在皮秒时间尺度上的太赫兹光谱, 得到少层MoTe2薄膜中光生载流子寿命约为1.6 ps。在此基础上进一步研究了不同泵浦-探测时间差下光电导率变化量的实部和虚部。发现随着延迟时间的增加, 电导率变化量实部由约600 Ω-1cm-1到300 Ω-1cm-1逐渐降低, 虚部值约为200 Ω-1cm-1并不随泵浦-探测时间差而明显改变, 这一结果表明少层MoTe2薄膜具有较高的电导率及较长的激子寿命。给出了少层MoTe2薄膜在0.2~7.2 THz波段的吸收谱、光生载流子演化过程及寿命以及少层MoTe2材料光电导率变化量等物理参数, 对设计基于少层MoTe2材料的新型光电器件提供了参考。

作为太赫兹技术中的重要组成部分，太赫兹脉冲焦平面成像一经问世就引起了行业内的广泛关注，人们引入了各种方法去提升此成像技术的测量性能，同时也尝试将此成像技术应用于不同的工业和基础研究领域。本文综述了近年来人们对太赫兹脉冲焦平面成像的技术改良和应用研究，包括提升成像系统的空间分辨率、信噪比、信息获取能力，以及将此成像技术应用于光谱识别检测、超表面器件功能验证、太赫兹特殊光束测量、太赫兹表面波观测等，希望该综述能够推动太赫兹脉冲焦平面成像的进一步技术革新和应用拓展。

提出了一种通过共线型双等离子体的简单方法实现双色场作用下辐射太赫兹波的频谱调制。利用修正的光电流模型, 模拟了共线型双等离子体在双色场条件下辐射太赫兹波的频谱分布。通过调节体系的参数, 研究了两等离子体间距及激光光强对太赫兹波频谱调制的影响。结果表明, 太赫兹频谱分布与两等离子体间距及双色激光强度有关。等离子体间距影响太赫兹波频谱的峰值个数和频移; 激光光强虽会影响单个等离子体辐射太赫兹波的峰值频率, 但是对于调制的频谱而言只会改变峰值的幅值。

太赫兹辐射具有低光子能量和较高的透射性, 并对水分子等极性物质反应敏感, 因此太赫兹数字全息成像法可以快速准确地获取生物组织信息。本文利用太赫兹数字全息成像系统对猪肉和羊肉组织切片进行测量, 采用菲涅耳反衍射方法对实验结果进行优化, 选取0.9 THz分量的振幅图像进行分析。通过计算组织的吸光度获取0.9 THz吸光度图像。实验结果显示, 肌肉组织的吸光度均在8 cm-1以上, 脂肪组织的吸光度不超过4 cm-1。采用主成分分析方法获得吸光度得分图并进行重建, 从重建结果中可以清晰区分生物组织的不同区域。由此表明, 太赫兹数字全息成像技术能够直接获取生物组织的二维信息, 探测时间短、效率高, 在生物检测领域具有广阔的应用前景。

随着太赫兹成像技术的不断成熟，其空间分辨率和系统信噪比逐渐提高，成像速度逐渐加快，光学信息获取能力逐渐变强，人们对太赫兹成像在基础研究和工业应用的开发也逐渐深入。本文综述了近年来科研人员利用太赫兹数字全息成像系统进行的部分研究工作，包括对平板太赫兹元件的性能表征、对光控太赫兹元件的功能验证、对衍射太赫兹场中的纵向分量进行观测、以及对金属亚波长器件的太赫兹表面波进行分析。这些工作的完成对于太赫兹集成系统的研究和太赫兹成像技术的应用都具有积极的推动作用。

频谱可调制的太赫兹波具有广泛的应用价值.利用一台纯相位式的液晶空间光调制器对飞秒激光脉冲进行空间整形,通过改变飞秒激光脉冲的横向空间分布,实现太赫兹波频谱的调制.在实验中,利用光泵浦整流方式产生太赫兹波,并利用太赫兹时域光谱系统对太赫兹信号进行探测.通过GS算法在液晶空间光调制器上加载不同的相位图,获得了不同的飞秒激光脉冲横向空间分布.通过改变探测距离和飞秒脉冲的空间分布参数,实现了太赫兹波频谱的调制.还利用菲涅尔衍射算法对这一过程进行了理论模拟,理论模拟结果与实验结果吻合的较好,这充分说明了基于飞秒脉冲空间整形的太赫兹光谱调制技术的可行性.

提出了一种重建飞秒激光脉冲波前相位的方法。该方法不需要波前传感器，它由一个简单的马赫曾德尔干涉光路采集干涉条纹，利用自适应镜对物光光路上的飞秒激光波前进行相位控制，通过由干涉条纹分析法，菲涅耳衍射法与相位解包络算法组成的一套空间相位重建算法，得到扰动的相位信息。利用微机械薄膜变形镜镜面形变与电压具有平方关系以及自适应镜的形变具有叠加性这两个性质，通过实验验证了该空间相位重建方法的正确性，这为飞秒激光脉冲波前相位的重建与记录提供了有效的解决途径。