太赫茲波(THz)位于微波和紅外波段之間,其波長在3mm至0.03mm的范圍內(nèi)(0.1THz～10THz)。由于炸藥、化學和生物制劑等在太赫茲范圍內(nèi)具有獨特的反射光譜,而且太赫茲波對非極性材料和介電材料具有穿透性以及對生物組織不會造成損害,所以太赫茲波在成像領域具有廣闊的應用前景。在過去十年中,隨著THz器件技術的不斷進步,THz成像技術得到了快速發(fā)展。在太赫茲成像系統(tǒng)中,一種產(chǎn)生太赫茲載波的方法是基于微波倍頻的電子學方式。但是,此方法存在系統(tǒng)帶寬的限制,嚴重的系統(tǒng)失真與相位噪聲等問題。相比之下,光子學方法通過兩個中心頻率差為THz頻率的光載波在單行載流子光電二極管(UTC-PD)中進行拍頻產(chǎn)生THz信號,避免了電子學的多次倍頻過程,沒有多余雜波產(chǎn)生,具有較大的系統(tǒng)帶寬。一般地,光生太赫茲成像系統(tǒng)可分為標量成像系統(tǒng)和矢量成像系統(tǒng)。矢量成像系統(tǒng)測量樣本的幅度和相位信息,而標量成像系統(tǒng)僅處理幅度信息。相比較而言,矢量成像系統(tǒng)恢復測量樣本的矢量信息需要額外的計算工作量,對矢量信息的精度要求很高,標量成像系統(tǒng)則簡單,易于實現(xiàn)。但是,通常光生太赫茲的功率較小,而且由于光源的不穩(wěn)定性,使產(chǎn)生的太赫茲...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 太赫茲技術簡介
    1.2 太赫茲成像技術
        1.2.1 太赫茲成像的優(yōu)勢
        1.2.2 太赫茲成像的主要技術
        1.2.3 光生太赫茲成像的典型優(yōu)勢
    1.3 太赫茲成像技術的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文研究內(nèi)容以及章節(jié)安排
第2章 光生太赫茲幅度成像系統(tǒng)的關鍵器件
    2.1 電光調(diào)制器
        2.1.1 相位調(diào)制器
        2.1.2 馬赫-曾德爾強度調(diào)制器
        2.1.3 雙平行馬赫-曾德爾調(diào)制器
    2.2 太赫茲光電探測器
        2.2.1 光電導天線
        2.2.2 單行載流子光電探測器(UTC-PD)
    2.3 太赫茲的接收探測
        2.3.1 電光取樣探測
        2.3.2 基于肖特基二極管的檢波接收
    2.4 本章小結
第3章 光生太赫茲幅度成像系統(tǒng)設計
    3.1 太赫茲連續(xù)波幅度成像原理
    3.2 光生太赫茲幅度成像的系統(tǒng)設計
        3.2.1 光生太赫茲幅度成像系統(tǒng)的前端設計
        3.2.2 光生太赫茲幅度成像系統(tǒng)的接收機設計
        3.2.3 光生太赫茲幅度成像系統(tǒng)的空間光路設計
    3.3 數(shù)據(jù)采集以及軟件設計
        3.3.1 ADC工作原理
        3.3.2 ADC誤差
        3.3.3 ADC實物及其性能
        3.3.4 軟件設計
    3.4 本章小結
第4章 光生太赫茲成像系統(tǒng)的實驗驗證
    4.1 光生太赫茲成像的實驗系統(tǒng)
    4.2 光生太赫茲成像結果與分析
        4.2.1 實驗參數(shù)
        4.2.2 成像結果與分析
    4.3 本章小結
第5章 總結與展望
參考文獻
作者簡歷及在學期間所取得的科研成果



本文編號：4029531