太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)（THz-TDS）是通過(guò)寬頻帶太赫茲脈沖攜帶介質(zhì)信息,對(duì)材料內(nèi)部信息進(jìn)行提取的一種光譜檢測(cè)方法。本文基于時(shí)域有限差分（FDTD）法研究太赫茲波的傳輸特性,建立太赫茲缺陷檢測(cè)的理論模型,分析不同缺陷的特定波形,并與實(shí)際檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,該方法彌補(bǔ)了缺陷類(lèi)型的定性分析標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。本文首先構(gòu)建了材料光學(xué)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型,計(jì)算了包括材料的折射率、吸收系數(shù)和消光系數(shù)等光學(xué)參數(shù)。并基于材料的誤差理論,分析參數(shù)提取過(guò)程中的系統(tǒng)誤差源。其次,將時(shí)域有限差分法應(yīng)用到太赫茲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中,通過(guò)研究時(shí)域有限差分法的基礎(chǔ)理論,構(gòu)建了材料的仿真模型,以單介質(zhì)材料、脫粘和夾雜缺陷材料為例,對(duì)樣品進(jìn)行基于FDTD方法的仿真實(shí)驗(yàn),提取單介質(zhì)和缺陷檢測(cè)的仿真波形。最后,通過(guò)時(shí)域光譜檢測(cè)技術(shù)對(duì)單介質(zhì)材料和平底洞缺陷材料進(jìn)行實(shí)際檢測(cè),采集并分析了實(shí)際的飛行時(shí)間結(jié)果。對(duì)比仿真厚度計(jì)算值和THz-TDS技術(shù)的厚度計(jì)算值,得出單介質(zhì)材料和缺陷的厚度誤差均在10^-2量級(jí)內(nèi),但仿真厚度的誤差更小,對(duì)厚度的重現(xiàn)更精確。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了基于時(shí)域有限差分法在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的可行性。同時(shí),以THz-TDS檢測(cè)幅... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電磁波譜

第二章 太赫茲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)理論與數(shù)據(jù)處理介紹了太赫茲輻射基本原理，內(nèi)容包括太赫茲波基本特性其次，搭建了太赫茲時(shí)域光譜檢測(cè)系統(tǒng)并對(duì)材料的光學(xué)參料參數(shù)提取過(guò)程中產(chǎn)生的誤差源進(jìn)行分析。時(shí)域光譜技術(shù)THz-TDS 系統(tǒng)主要由超短脈沖激光器、太赫茲發(fā)射生成裝置及時(shí)間延遲控制系統(tǒng)四部分構(gòu)成[24]。由飛秒激光器產(chǎn)生的一路作為抽運(yùn)光，激發(fā) THz 發(fā)射元件產(chǎn)生 THz 電磁波，另沖匯合后共線通過(guò) THz 探測(cè)元件。由于 THz 波的周期通常探測(cè)光脈沖通過(guò)的是一個(gè)被 THz 電場(chǎng)調(diào)制的接收元件[26]。抽運(yùn)光間的光程差，使探測(cè)光在不同的時(shí)刻對(duì) THz 脈沖的后獲得 THz 脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度的時(shí)間波形。

太赫茲時(shí)域反射光譜的檢測(cè)。圖 2.3 所示為太赫茲時(shí)域光譜應(yīng)的反射式的工作方式如圖 2.3(a)所示，將發(fā)射器、接收安裝至二維導(dǎo)軌上，通過(guò)其編碼運(yùn)動(dòng)完成對(duì)樣品每一像素點(diǎn)透射式工作方式，該方式樣品位于太赫茲發(fā)射器與發(fā)射器通過(guò)二維導(dǎo)軌帶動(dòng)樣品移動(dòng)實(shí)現(xiàn)樣品太赫茲透射譜的檢測(cè)。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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