黄昆 1,2杨昊 1,2李若雪 1,2周人 1,2[ ... ]田遥岭 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心,四川 成都 610200
2 中国工程物理研究院电子工程研究所,四川 绵阳 621900
利用新颖的四端口平衡式二倍频原型,开发了215~230 GHz 频段的肖特基变容管倍频器,并具备更加优秀的变频效率和功率容量。同时,所提出的倍频架构能够实现奇次谐波和四次谐波的本征抑制,并且其中采用的二极管管结数量相对于传统平衡倍频结构提升了两倍。因此,这种四端口倍频电路可以实现更好的转换效率和双倍的功率处理能力。在室温下,当输入功率为196 ~ 340 mW 时,该倍频器具有约39.5% 的峰值转换效率(@218 GHz),即使在较高的频率下,该倍频器也被证明是高功率太赫兹波信号产生的理想解决方案。
平衡式二倍频 太赫兹信号产生 非线性 肖特基二极管 balanced doubler terahertz wave generation nonlinear Schottky diode 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 79
蒋钊 1,2黄峻堃 3张敏 1,2苏红 1,2[ ... ]梁华伟 1,2,*
作者单位
摘要
1 深圳大学物理与光电工程学院激光工程重点实验室,广东 深圳 518060
2 深圳大学光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室,广东 深圳 518060
3 北方夜视技术股份有限公司,云南 昆明 650106
太赫兹波 涡旋波束 多波束天线 方位角测量 terahertz wave vortex beam multibeam antenna azimuth measurement 
光电工程
2023, 50(9): 230140
王汉奇 1,2范文慧 1,2,3,*陈徐 1闫慧 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室,陕西 西安 710119
2 中国科学院大学,北京 100049
3 山西大学 极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
本文基于瞬态光电流模型和多色谐波脉冲叠加形成的类锯齿形电场,研究了频率比为1:2:mm为正整数)的飞秒三色谐波脉冲诱导空气等离子体产生太赫兹波的情况。结果表明,在空气被饱和电离且电子密度达到相同最大值的情况下,对于相同数量的谐波脉冲,当合成脉冲包络中的电场形状更接近锯齿形且更不对称时,太赫兹波的转换效率并不总是更高。此外,研究了采用频率比为1:2:3和1:2:4的飞秒三色谐波脉冲的特定波长组合方案增强太赫兹波的产生。对于这些特定的波长组合方案,可以在常用频率比为1:2的双色光脉冲方案基础上仅添加一组光参量放大器就能实现。我们的研究将有助于获得强太赫兹波源,并为实验操作提供指导。
三色谐波脉冲 空气等离子体 波长组合方案 增强太赫兹波产生 three-color harmonic pulses air-plasma wavelength combination scheme enhanced terahertz wave generation 
红外与毫米波学报
2023, 42(6): 779
张瑞亮 1,2,*彭苏横 1,2王炳文 1,2耿利杰 1,2[ ... ]杨坤 1,2
作者单位
摘要
1 郑州轻工业大学 物理与电子工程学院,郑州 450000
2 郑州轻工业大学 河南省磁电信息功能材料重点实验室,郑州 450000
提出一种基于交叉泵浦实现受激电磁耦子散射的非共线相位匹配的方法,获得频率可调谐的窄带Stokes光输出。根据参量放大理论,推导出交叉泵浦受激电磁耦子散射的单程放大增益效率表达式,揭示了交叉泵浦实现受激电磁耦子非共线相位匹配的物理机制。实验上采用泵浦光在晶体侧面全反射的方式构建交叉泵浦,通过旋转晶体改变泵浦光全反射角,实现相位匹配条件的改变和输出Stokes光频率的调谐。输出Stokes光线宽为0.17 nm,波长调谐范围为1 068~1 076 nm。在15 mJ的泵浦能量下的输出能量为1.07 mJ,能量转化效率为6.8%。本研究为非线性参量转换过程中的相位匹配方法提供一种方案参考,尤其适用于泵浦光脉宽小于纳秒量级的短脉冲情况。
非线性光学 非共线相位匹配 交叉泵浦 受激电磁耦子散射 太赫兹波参量源 Nonlinear optics Non-collinear phase matching Cross pumping Stimulated polariton scattering Terahertz-wave parametric sources 
光子学报
2023, 52(11): 1114001
作者单位
摘要
1 中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051
2 中北大学仪器与智能学院, 山西 太原 030051
3 中北大学仪器与电子学院, 山西 太原 030051
药物片剂中气孔体积与药片在自然状态下的总体积之比被称为孔隙率。 药物片剂在生产过程中, 由于原料的理化性质、 人为因素和环境因素的影响, 气孔的形成是不可避免的。 孔隙率是药物片剂的一个重要特性, 孔隙率的大小会影响片剂的崩解、 溶解和生物利用度。 目前常见的药片孔隙率检测手段如压汞法、 氦比重法、 红外光谱法等等, 均无法实现药片孔隙率的无损、 快速检测。 为此提出一种利用连续太赫兹波对单个药物片剂进行孔隙率检测的方法, 分别用两种标准规格的平面药物片剂作为研究对象, 使用矢量网络分析仪在500~750 GHz的频率范围内测量通过每个药片传输的信号, 从测得的S参数中提取出每个片剂的包裹相位值, 然后对包裹相位值进行相位展开和校正以得到片剂的真实相位值, 并通过计算药物片剂与空气的相位差得到药片的有效折射率。 同时使用零孔隙率近似(ZPA)的理论模型将药片有效折射率和孔隙率联系起来。 使用矢量网络分析仪测得并计算两种药片的孔隙率与采用气体置换法测量的标准孔隙率的相对误差分别为7.3%和5.3%, 实验结果表明利用连续太赫兹波检测药片孔隙率的方法具有可行性。 太赫兹波检测药片孔隙率的方法简单、 实用, 并能做到无损、 快速检测, 为今后药物片剂制造生产中的快速、 灵敏和无损孔隙率测量工作奠定基础。
孔隙率 连续太赫兹波 矢量网络分析仪 Porosity Continuous terahertz wave Vector network analyzer 
光谱学与光谱分析
2023, 43(11): 3360
作者单位
摘要
中国地质大学(北京)数理学院,北京 100083
利用太赫兹时域光谱技术信噪比高、频带宽、入射波光子能量低等特点,以及仪器操作简单、测试速度快等优势,对地学领域中的岩石矿物的成分、结构等参量的表征进行了总结,特别是围绕岩石矿物的光学性质、矿物中水的含量、填料矿物的表征、矿物对太赫兹波的调制等方面进行阐述。为研究岩石矿物的形成条件、矿化过程、矿物应用等内容提供一种新型的分析手段,拓展了太赫兹光谱技术的应用范围。
太赫兹波 光谱技术 岩石矿物 terahertz wave spectroscopy rock and mineral 
激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2100006
王与烨 1,2,*李海滨 1,2葛梅兰 1,2徐德刚 1,2,**姚建铨 1,2
作者单位
摘要
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院,激光与光电子研究所,天津 300072
2 天津大学光电信息技术教育部重点实验室,天津 300072
太赫兹(THz)波是频率范围在0.1~10 THz的电磁波,具有低能性、宽带性、指纹光谱、对水敏感等特点。随着太赫兹技术的发展,太赫兹成像技术在生物医学诊断、无损检测和安检等领域表现出许多独特的优点,得到了越来越广泛的关注。主要概述目前常用的太赫兹成像技术,详细介绍脉冲太赫兹成像技术、连续太赫兹成像技术、太赫兹近场成像技术及太赫兹实时成像技术的发展现状,并介绍太赫兹成像技术在安全检查、无损检测和生物医学领域的典型应用,最后对太赫兹成像技术的未来发展进行展望。
太赫兹波 太赫兹成像 远场成像 近场成像 实时成像 terahertz wave terahertz imaging far-field imaging near-field imaging real-time imaging 
激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811004
作者单位
摘要
1 首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室,北京 100048
2 中国人民大学物理系,北京 100872
由于液体(尤其是液态水)对太赫兹波的强吸收,以液体为介质的太赫兹波产生和探测长期以来被认为是无法实现的。本文综述了基于液体的太赫兹相干探测方法,此方法能在更低的探测激光能量下实现更高的探测灵敏度,可以解决目前基于固体和空气的探测方法遇到的探测频带受限、探测激光能量过高的问题。该探测方法的工作机理被归结为飞秒激光与太赫兹波在液体等离子体中的四波混频过程,因此太赫兹波与探测激光、产生的二次谐波间的场强、偏振具有简单的依赖关系,这使得此方法具有良好的稳定性,并可用于太赫兹波偏振敏感光谱的检测。液态水对太赫兹波的强吸收限制了检测灵敏度的进一步提高,可以利用其他液体或溶液替代纯水来降低太赫兹波的吸收,提高探测灵敏度,这对于该探测方法的进一步推广具有重要意义。
非线性光学 太赫兹波 相干探测 液体等离子体 四波混频 nonlinear optics terahertz wave coherent detection liquid plasma four-wave mixing 
中国激光
2023, 50(17): 1714006
王康 1,3方依霏 1程曦 2张泽宇 2[ ... ]冷雨欣 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室,上海 201800
2 中国科学院大学杭州高等研究院物理与光电工程学院,浙江 杭州 310024
3 上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093
太赫兹源是太赫兹科学技术发展和相关应用研究的基础。超快激光为太赫兹的产生和探测提供了稳定、可靠的激发光源。超快激光泵浦各种激发介质可以产生太赫兹波,激发介质主要有4类:1)固体介质,如光电导天线、晶体等;2)气体介质,如空气;3)液体介质,如液态水、液态镓、液氮等;4)等离子体介质,如钛薄膜、金属铜箔。太赫兹场强的进一步提高催生了人们对强场太赫兹与物质的相互作用以及太赫兹非线性光谱学的研究,太赫兹不仅能作为探测物性的手段,其发射光谱亦可以实现对材料中非平衡态载流子与晶格、自旋等有序度的强耦合。本文综述了超快激光激发数种不同类型介质产生太赫兹源的国内外研究发展历程,包括其工作原理以及目前存在的问题,总结了目前强场太赫兹波在物态调控方面的应用,以及太赫兹时间分辨光谱在新型物态探测方面的应用,最后展望了太赫兹源未来的发展趋势和应用前景。
激光技术 超快激光 强场太赫兹波 物态调控 laser technique ultrafast laser high-fied terahertz wave matter manipulation 
中国激光
2023, 50(17): 1714005
作者单位
摘要
1 上海理工大学太赫兹技术创新研究院,上海 200093
2 南开大学现代光学研究所,天津 300350
3 天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072

飞秒激光成丝辐射太赫兹波兼具宽频带和高强度特性,其物理机制研究已成为近年来的前沿课题。在此领域,本课题组发现太赫兹波沿激光等离子体光丝被限制在亚波长空间尺度内进行传输,即“太赫兹波空间强束缚效应”,并据此提出了能够全面阐述太赫兹波辐射机理的三过程模型,为统一当前主流宏观与微观理论、化解相关文献中重要结论的矛盾奠定了基础。本文以太赫兹波空间强束缚效应为中心,综述了本课题组近年来的一系列研究工作,包括实验探测技术、物理机理解释及多项创新应用等,并对未来的工作进行了展望。

物理光学 太赫兹波 飞秒激光成丝 空间束缚 物理机制 超分辨成像 physical optics terahertz wave femtosecond laser filamentation spatial confinement physical mechanism super-resolution imaging 
中国激光
2023, 50(17): 1714010

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