隨著太赫茲輻射源和探測技術(shù)的不斷發(fā)展,太赫茲濾波、吸收、調(diào)制等功能器件得到了快速的發(fā)展。太赫茲波因其獨特的性質(zhì),在無線通信、醫(yī)學檢測、人體安檢、軍事雷達等領域都有重要的應用價值,其中尤其以太赫茲成像技術(shù)逐漸成為太赫茲領域的一大研究熱潮。目前,制約太赫茲成像技術(shù)的因素有很多,獲得高性能的太赫茲調(diào)控器件是其中之一。太赫茲成像要求調(diào)制器有足夠大的調(diào)制深度來提高成像分辨率,對調(diào)制速率的要求相對較低。而光控調(diào)制方式易于實現(xiàn)陣列式調(diào)控,是實現(xiàn)陣列式成像的重要方式之一。目前,通過激光照射半導體硅進行調(diào)制的方式需要很大的激光功率才能達到足夠的調(diào)制深度,然而所產(chǎn)生的反射光會嚴重影響整個應用系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。基于這一背景,本文提出了低反射率的黑硅光控太赫茲調(diào)制器。首先,通過化學刻蝕的方法分別制備了金字塔結(jié)構(gòu)和微納米混合結(jié)構(gòu),這兩種結(jié)構(gòu)對波長在250nm-1100nm范圍內(nèi)的光具有很低的反射率,在15%以下,可以極大的提升激光利用率,從而提高調(diào)制深度。其次,利用太赫茲時域光譜測試平臺測試了金字塔結(jié)構(gòu)和微納結(jié)構(gòu)的時域譜、頻域譜和透射譜,從實驗上證明金字塔結(jié)構(gòu)能夠大幅提升調(diào)制深度,在較小的激光功率下就能夠獲... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 太赫茲波背景及應用
    1.2 太赫茲調(diào)控技術(shù)簡介
    1.3 太赫茲成像技術(shù)簡介
    1.4 黑硅簡介
    1.5 論文研究內(nèi)容
第二章 黑硅的制備
    2.1 微米金字塔結(jié)構(gòu)制備與表征
        2.1.1 堿性刻蝕機理
        2.1.2 制備流程
        2.1.3 形貌表征
    2.2 微納混合結(jié)構(gòu)制備與表征
        2.2.1 酸法刻蝕機理
        2.2.2 制備流程
        2.2.3 形貌表征
    2.3 黑硅光學性能測試
    2.4 本章小結(jié)
第三章 黑硅結(jié)構(gòu)光控太赫茲調(diào)制器性能研究
    3.1 光控半導體硅的調(diào)制技術(shù)研究
        3.1.1 光控半導體硅的調(diào)制機理
        3.1.2 基于太赫茲時域光譜系統(tǒng)的調(diào)制平臺簡介
    3.2 金字塔結(jié)構(gòu)光控太赫茲調(diào)制性能研究
        3.2.1 808nm激光作用下的時域譜
        3.2.2 808nm激光作用下的頻域譜
        3.2.3 808nm激光作用下的透射譜
        3.2.4 638nm激光作用下的時域譜
        3.2.5 638nm激光作用下的頻域譜
        3.2.6 638nm激光作用下的透射譜
        3.2.7 808nm激光與638nm激光作用下調(diào)制性能分析
    3.3 微納混合結(jié)構(gòu)光控太赫茲調(diào)制性能研究
    3.4 周期金字塔結(jié)構(gòu)光控太赫茲調(diào)制性能研究
    3.5 動態(tài)調(diào)制速率研究
    3.6 本章小結(jié)
第四章 減反結(jié)構(gòu)理論計算分析
    4.1 理論計算模型
    4.2 計算結(jié)果分析
    4.3 周期金字塔結(jié)構(gòu)仿真
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于黑硅空間光調(diào)制器的太赫茲成像系統(tǒng)
    5.1 空間光調(diào)制器
        5.1.1 液晶空間光調(diào)制器
        5.1.2 數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器
    5.2 基于黑硅空間光調(diào)制器的太赫茲成像系統(tǒng)工作原理
    5.3 基于黑硅空間光調(diào)制器的太赫茲成像系統(tǒng)搭建與測試
        5.3.1 調(diào)制器的選擇
        5.3.2 成像測試結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]寬頻太赫茲減反增透器件研究進展[J]. 張君,徐公杰,蔡斌.  光學儀器. 2016(06)
[2]太赫茲技術(shù)開發(fā)應用研究[J]. 劉欣.  中國無線電. 2016(03)
[3]Characterization of graphene-based photonic crystal in THz spectrum with finite-difference time domain method[J]. 林海,徐笛,M.F.Pantoja,S.G.Garcia,楊河林.  Chinese Physics B. 2014(09)
[4]縮比模型的寬頻時域太赫茲雷達散射截面（RCS）研究[J]. 梁達川,魏明貴,谷建強,尹治平,歐陽春梅,田震,何明霞,韓家廣,張偉力.  物理學報. 2014(21)
[5]中國電科發(fā)布我國首臺太赫茲安檢產(chǎn)品[J]. 蘇楠.  中國科技產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[6]太赫茲技術(shù)在醫(yī)學檢測和診斷中的應用研究[J]. 齊娜,張卓勇,相玉紅.  光譜學與光譜分析. 2013(08)
[7]飛秒激光作用下的硅表面微結(jié)構(gòu)及發(fā)光特性[J]. 門海寧,程光華,孫傳東.  強激光與粒子束. 2006(07)
[8]單晶硅各向異性濕法腐蝕機理的研究進展[J]. 王涓,孫岳明,黃慶安,周再發(fā).  化工時刊. 2004(06)
[9]太赫茲科學與技術(shù)研究回顧[J]. Bradley Ferguson,張希成.  物理. 2003(05)

博士論文
[1]微納雙重結(jié)構(gòu)黑硅的制備及光電特性研究[D]. 姜晶.電子科技大學 2013

碩士論文
[1]硅納米線太赫茲波調(diào)控技術(shù)[D]. 史中偉.電子科技大學 2017
[2]基于空間型光控太赫茲調(diào)制器的通信及成像系統(tǒng)[D]. 劉浩天.電子科技大學 2017
[3]硅基全光控太赫茲波幅度調(diào)制器的研究[D]. 田偉.電子科技大學 2015
[4]脈沖THz時域光譜成像及連續(xù)THz波成像相關(guān)技術(shù)研究[D]. 張振偉.首都師范大學 2006



本文編號：3102341