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6G愿景需求、网络架构和关键技术展望 认领
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作者 林德平 彭涛 刘春平 《信息通信技术与政策》 2021年第1期82-89,共8页
全球范围内5G在商业化的同时,学术界和工业界已经按计划开展了6G研究。聚焦移动通信系统在覆盖范围、容量、用户数据速率、移动速度等方面的挑战,对6G进行了较全面的讨论,提出6G愿景,并描述了6G网络的使用场景和要求。提出了集成空天地... 全球范围内5G在商业化的同时,学术界和工业界已经按计划开展了6G研究。聚焦移动通信系统在覆盖范围、容量、用户数据速率、移动速度等方面的挑战,对6G进行了较全面的讨论,提出6G愿景,并描述了6G网络的使用场景和要求。提出了集成空天地海的3D智能网络体系结构,以提供无处不在的无线智能连接。通过广泛调研分析,梳理了包括空天地海一体化、人工智能、太赫兹等12项6G网络潜在关键技术及其与使用场景、性能要求间的关系。 展开更多
关键词 6G 网络架构 空天地海一体化 人工智能 太赫兹
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基于电磁场作用增强的超材料吸收体太赫兹微流传感器 认领
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作者 陈涛 黄锋宇 +2 位作者 钟鑫 蒋未杰 张大鹏 《光子学报》 EI CAS 北大核心 2021年第1期131-141,共11页
为解决因分析物与局部增强电磁场弱相互作用而导致传感器灵敏度偏低的问题,通过引入微流控技术,提出一种基于电磁场作用增强的超材料吸收体太赫兹微流传感器。传感器与太赫兹波相互作用产生磁偶极子共振,在0.4~1.4 THz频段内可产生两个... 为解决因分析物与局部增强电磁场弱相互作用而导致传感器灵敏度偏低的问题,通过引入微流控技术,提出一种基于电磁场作用增强的超材料吸收体太赫兹微流传感器。传感器与太赫兹波相互作用产生磁偶极子共振,在0.4~1.4 THz频段内可产生两个吸收率高于98%的谐振峰。同时,通过集成微流通道,极大促进了分析物与位于法布里-珀罗谐振腔内局部增强电磁场的相互作用,传感器灵敏度可达537 GHz/RIU。另外,结构单元设计为四重旋转对称结构,传感器具备良好的极化不敏感和宽入射角度不敏感特性。结果表明,所设计的传感器具有灵敏度高和偏振不敏感等特性,在无标记微量物质检测领域具有良好的应用潜力。 展开更多
关键词 太赫兹 超材料吸收体 传感器 微流通道 电磁场作用增强
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基于透射型几何相位编码超表面的太赫兹波束自由操控 认领
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作者 唐小燕 柯友煌 +3 位作者 井绪峰 别寻 李晨霞 洪治 《光子学报》 EI CAS 北大核心 2021年第1期142-155,共14页
为了实现太赫兹波束的自由操控,基于Pancharatnam-Berry几何相位理论,提出一种多层C型单元结构,实现在目标频率下0到2π的太赫兹波透射传输相位调控。基于广义斯涅耳定律,构建2-bit和3-bit编码超表面,在圆偏振入射条件下,实现透射型太... 为了实现太赫兹波束的自由操控,基于Pancharatnam-Berry几何相位理论,提出一种多层C型单元结构,实现在目标频率下0到2π的太赫兹波透射传输相位调控。基于广义斯涅耳定律,构建2-bit和3-bit编码超表面,在圆偏振入射条件下,实现透射型太赫兹波束的散射角度调控。采用数字信号处理理论中的傅里叶卷积运算,对不同周期序列的编码超表面进行四位制编码卷积运算,获得新的编码序列,实现对透射太赫兹波散射角度的自由调控。利用多层C型编码超表面单元结构对其进行旋转编码,实现1阶和2阶涡旋相位板,产生不同阶数太赫兹波涡旋光束。 展开更多
关键词 电磁波 超表面 太赫兹波 傅里叶卷积 几何相位 散射
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Electrically pumped terahertz laser based on a topological insulator quantum dot array 认领
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作者 YongWei Huang LiKun Shi +4 位作者 Jun Li WenKai Lou HuiHong Yuan Wen Yang Kai Chang 《中国科学:物理学、力学、天文学英文版》 SCIE EI CAS 2021年第1期82-90,共9页
The energy level separation between the edge states in topological insulator quantum dots lies in the terahertz(THz) range.Quantum confinement ensures the nonuniformity of the energy level separation near the Dirac po... The energy level separation between the edge states in topological insulator quantum dots lies in the terahertz(THz) range.Quantum confinement ensures the nonuniformity of the energy level separation near the Dirac point. Based on these features, we propose that a topological insulator quantum dot array can be operated as an electrically pumped continuous-wave THz laser. The proposed device can operate at room temperature, with power exceeding 10 mW and quantum efficiency reaching ~50%. This study may promote the usage of topological insulator quantum dots as an important source of THz radiation. 展开更多
关键词 TERAHERTZ topological insulator quantum dot and quantum confinement effect
高双折射低色散光子晶体光纤设计 认领
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作者 邸志刚 王彪 +3 位作者 杨健倓 贾春荣 姚建铨 陆颖 《激光杂志》 北大核心 2021年第1期25-28,共4页
为了高效传输太赫兹(Terahertz,THz)波并促进太赫兹的实际应用。提出了一种具有高双折射,低色散特性的太赫兹光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)。利用全矢量有限元法对所提出的PCF结构进行数值仿真,分析了结构参数与双折射以及... 为了高效传输太赫兹(Terahertz,THz)波并促进太赫兹的实际应用。提出了一种具有高双折射,低色散特性的太赫兹光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)。利用全矢量有限元法对所提出的PCF结构进行数值仿真,分析了结构参数与双折射以及色散的关系。仿真结果表明,该光纤在0.9~1.3 THz可获得10-2数量级的高双折射和较低的色散,频率为1 THz时双折射可高达0.0318,同时在1.1~1.3 THz,可获得0.8±0.45ps/(THz·cm)的色散。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 双折射 色散 太赫兹
基于硅基等离子超表面的可调太赫兹调制器 认领
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作者 陈松林 乐进 +3 位作者 王伟俊 蒋佳明 王怀兴 余文峰 《激光杂志》 北大核心 2021年第1期34-39,共6页
由于硅对太赫兹的调制效果较差,所以从理论上和实验上研究了基于硅基等离子诱导透明(PIT)超表面的太赫兹调制器。研究结果发现在透射光谱中可以观察到明显的透明窗口,该透明窗口是由2个谐振器之间的近场耦合引起的。实验结果表明,随着... 由于硅对太赫兹的调制效果较差,所以从理论上和实验上研究了基于硅基等离子诱导透明(PIT)超表面的太赫兹调制器。研究结果发现在透射光谱中可以观察到明显的透明窗口,该透明窗口是由2个谐振器之间的近场耦合引起的。实验结果表明,随着泵浦光功率的增加,透明窗口出现了蓝移。当光泵功率从0 m W增加到700 m W时,0.70 THz处的振幅调制深度可以达到80.75%,同时研究了它的慢光效应。设计的这种新型的超表面结构增强了硅的调制效果,提供了一种实际应用的可能。 展开更多
关键词 等离子体 诱导透明 调制器 太赫兹 超表面
皮肤含水量对太赫兹光谱参数的影响规律研究 认领
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作者 余晓 杨帆 丁雪菲 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS 北大核心 2021年第3期835-841,共7页
太赫兹时域光谱技术已经用于皮肤癌、皮肤烧伤以及皮肤疤痕治疗效果的诊断和过程监测,通常采用太赫兹时域和频域光谱参数作为区分皮肤组织不同状态的诊断参量。目前最常用的皮肤活体反射式太赫兹测量装置需将皮肤放置于介质窗上来提高... 太赫兹时域光谱技术已经用于皮肤癌、皮肤烧伤以及皮肤疤痕治疗效果的诊断和过程监测,通常采用太赫兹时域和频域光谱参数作为区分皮肤组织不同状态的诊断参量。目前最常用的皮肤活体反射式太赫兹测量装置需将皮肤放置于介质窗上来提高测量的准确性,这使得皮肤表层水分含量因为阻塞而发生变化,从而影响太赫兹诊断皮肤的精确性。随着太赫兹生物应用从离体检测到活体测量方向发展,需要分析阻塞情况下皮肤太赫兹光谱参数的变化规律。采用太赫兹反射系统对手臂皮肤在石英介质窗上的阻塞过程进行了连续测量,然后对不同时刻时域波形的峰峰值、半波脉宽等13个特征量进行了分析。结果表明:时域信号和传递函数的峰峰值、最大值与最小值之间的拟合斜率等参量随阻塞时间而呈指数衰减;传递函数的最大值与最小值时间差、最大值与最小值的斜率等随阻塞时间呈指数增加;时域波形的半峰全宽、对数频谱等保持不变。然后用双德拜模型来模拟皮肤组织在0.2~1 THz频段的介电常数,采用遗传算法和Levenberg-Marquardt相结合的优化算法得到了皮肤阻塞情况下不同时刻的双德拜参数,结果表明:ε_(∞)和ε_(s)均随着时间呈指数上升,5 min内增幅分别达到了27.8%和12.5%;ε_(2)、弛豫时间常数τ_(1)和τ_(2)基本保持不变。将皮肤组织视为多层媒质结构,基于Bruggema n有效介质模型,将计算得到的太赫兹反射率和测量得到的反射率作为目标函数,再采用上述混合优化算法得出了皮肤含水量随时间的变化规律。结果表明:随着阻塞时间的增加,皮肤角质层中的水分以指数函数的形式增加,5 min的阻塞时间即可增加23.8%。因此,在进行临床应用和研究时,必须谨慎考虑皮肤与介质窗接触阻塞而导致的参数变化。该研究有利于提高太赫兹活体检测的准确性和推动太赫兹时域� 展开更多
关键词 皮肤组织 含水量 太赫兹 时域光谱 双德拜模型 有效介质理论
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可用于多波段融合的超结构/阻挡杂质带复合结构探测器(特邀) 认领
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作者 崔慧源 陈雨璐 王晓东 《红外与激光工程》 EI 北大核心 2021年第1期99-111,共13页
太赫兹辐射是指频率在30μm~1 mm范围内的电磁波,具有穿透性强、安全性高、特征性强及定向性好等特点,因此,太赫兹技术在天文观测、安全监控、物质鉴定及生物医学等领域具有广阔的应用前景。阻挡杂质带探测器具有灵敏度高、阵列规模大... 太赫兹辐射是指频率在30μm~1 mm范围内的电磁波,具有穿透性强、安全性高、特征性强及定向性好等特点,因此,太赫兹技术在天文观测、安全监控、物质鉴定及生物医学等领域具有广阔的应用前景。阻挡杂质带探测器具有灵敏度高、阵列规模大、探测谱段宽等核心优势,是太赫兹辐射探测的优良选择。阻挡杂质带探测器目前主要采用三种材料体系,分别为Si、Ge、GaAs。基于这三种材料体系的阻挡杂质带探测器可实现在3~500μm的超宽波段探测。超结构是由亚波长结构单元构成人工复合结构,在光电探测器上引入超结构,利用等离激元共振、偶极共振调控特性,可以将电磁场能量强烈的局域在金属/探测器界面位置。因此,超结构与阻挡杂质带结合,可有效调控探测峰位、缩小探测峰半高宽、强化光谱分辨能力,并有望大规模应用于3~500μm的多波段融合探测。同时,超结构与阻挡杂质带探测器结合,可进一步提高器件响应率,减小器件尺寸,降低工艺难度。文中简要叙述了阻挡杂质带探测器的工作机理,介绍了国内外阻挡杂质带探测器的研究历史及研究现状。最后,在探测器波段调控、光谱分辨、增强吸收等角度详细介绍了Si、Ge、GaAs基超结构/阻挡杂质带复合结构探测器的研究现状,并结合目前该技术发展瓶颈问题,在高纯材料生长、光场局域效应机理研究等方面提出了下一步的研究展望。 展开更多
关键词 阻挡杂质带 太赫兹 光电探测器 超结构
太赫兹波段反谐振光纤偏振分束器设计 认领
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作者 马锐 刘硕 +1 位作者 陈昊东 白振旭 《光电技术应用》 2021年第1期28-33,共6页
偏振分束器是在光传感和集成光学等领域中非常重要的光学元器件,太赫兹波段被认为是未来大容量无线通信的载体。而双芯空芯反谐振光纤结构设计更加多变,对包层结构没有严格要求,能实现较高的性能以满足人们更多样化的需求,以双芯空芯反... 偏振分束器是在光传感和集成光学等领域中非常重要的光学元器件,太赫兹波段被认为是未来大容量无线通信的载体。而双芯空芯反谐振光纤结构设计更加多变,对包层结构没有严格要求,能实现较高的性能以满足人们更多样化的需求,以双芯空芯反谐振光纤为基础设计适用于太赫兹波段的偏振分束器越来越值得深入研究。提出-种以环烯烃聚合物为基底材料的双芯空芯反谐振光纤,通过改变光纤结构参数进一步分析调整,并在此基础上进行了偏振分束器的设计和优化,其结构参数为:内包层管壁厚为90μm,内包层管外半径为335μm,外管内半径为2000μm,外管外半径为2500μm。最后得到长度为119cm,消光比为-24.8313 dB,带寬约为2.2μm的太赫兹波段偏振分束器。 展开更多
关键词 太赫兹波段 反谐振光纤 双芯光纤 偏振分束器
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Graphene-metasurface for wide-incident-angle terahertz absorption 认领
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作者 Ri-hui XIONG Xiao-qing PENG Jiu-sheng LI 《信息与电子工程前沿:英文版》 SCIE EI 2021年第3期334-340,共7页
We demonstrate a graphene-metasurface structure for tunable wide-incident-angle terahertz wave absorption,which involves depositing planar arrays of Omega-shaped graphene patterns on a silicon dioxide substrate.We als... We demonstrate a graphene-metasurface structure for tunable wide-incident-angle terahertz wave absorption,which involves depositing planar arrays of Omega-shaped graphene patterns on a silicon dioxide substrate.We also discuss how the graphene Fermi-level layer and various substrates affect the absorption characteristics.The absorption of the proposed terahertz absorber is above 80%at an incident angle of 0°–60°in frequencies ranging from 0.82 to 2.0 THz.Our results will be very beneficial in the application of terahertz wave communications and biomedical imaging/sensing systems. 展开更多
关键词 Graphene-metasurface Terahertz absorber Omega-shaped graphene patterns
基于石墨烯的太赫兹漫反射表面快速设计方法 认领
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作者 王健 张超越 +3 位作者 姚昭宇 张弛 许锋 阳媛 《物理学报》 SCIE EI CAS 北大核心 2021年第3期109-115,共7页
漫反射电磁表面能够提高目标被探测的难度,实现电磁消隐的功能.太赫兹漫反射电磁表面有望在下一代雷达与通信场景中作为一种智能隐身蒙皮使用,具有广阔的应用前景.本文利用石墨烯在太赫兹频段优异的电磁可调特性,并基于谐振模式的开关... 漫反射电磁表面能够提高目标被探测的难度,实现电磁消隐的功能.太赫兹漫反射电磁表面有望在下一代雷达与通信场景中作为一种智能隐身蒙皮使用,具有广阔的应用前景.本文利用石墨烯在太赫兹频段优异的电磁可调特性,并基于谐振模式的开关机理设计了一种反射场具有反相位的石墨烯/金属协同单元结构.且相位的切换由偏置电压动态控制.另一方面,不同于金属材料,石墨烯具有不可忽略的损耗特性,导致了所设计的结构在谐振/非谐振两种反相位状态对应的反射幅度不一致,根据场的干涉与叠加原理,其不利于远场相干相消,难以获得理想的漫反射效果.本文提出了一种将反相位单元结构进行二次组合形成"分子"结构的方法,并将其作为反射表面的基本元素,进而运用粒子群算法,优化"分子"结构的排布方式.计算结果表明,使用这种方法设计的动态漫反射表面,具有收敛速度快、远场峰值小的优势. 展开更多
关键词 石墨烯 太赫兹 漫反射 粒子群算法
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太赫兹波段电磁超材料吸波器折射率传感特性 认领
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作者 王鑫 王俊林 《物理学报》 SCIE EI CAS 北大核心 2021年第3期254-264,共11页
太赫兹超材料吸波器作为一类重要的超材料功能器件,除了可以实现对入射太赫兹波的完美吸收外,还可以作为折射率传感器实现对周围环境信息变化的捕捉与监测.通常从优化表面金属谐振单元结构和改变介质层材料和形态两个方面出发,改善太赫... 太赫兹超材料吸波器作为一类重要的超材料功能器件,除了可以实现对入射太赫兹波的完美吸收外,还可以作为折射率传感器实现对周围环境信息变化的捕捉与监测.通常从优化表面金属谐振单元结构和改变介质层材料和形态两个方面出发,改善太赫兹超材料吸波器的传感特性.为深入研究中间介质层对太赫兹超材料吸波器传感特性的影响,本文基于金属开口谐振环阵列设计实现了具有连续介质层、非连续介质层和微腔结构的3款太赫兹超材料吸波器,并对其传感特性与传感机理进行了深入研究.结果表明,为了提高太赫兹超材料吸波器的折射率灵敏度、最大探测范围等传感特性,除了可以选用相对介电常数较小的材料作为中间介质层外,还可以改变中间介质层的形态,进而减小中间介质层对谐振场的束缚,增强谐振场与被测分析物之间的耦合.与传统的具有连续介质层的太赫兹超材料吸波器相比,具有非连续介质层和微腔结构的超材料吸波器具有更优越的传感特性,可应用于对待测分析物的高灵敏度、快速检测,在未来的传感领域具有更加广阔的应用前景. 展开更多
关键词 太赫兹 超材料吸波器 传感
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无线数据中心网络:进展、挑战和展望 认领
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作者 韩彪 王韬 王宝生 《计算机工程与科学》 北大核心 2021年第1期70-81,共12页
随着动态数据流量的迅速增长,庞杂的有线数据中心网络架构给网络扩张、能耗管理和运营维护等方面均带来了巨大的挑战。高速无线技术具有高带宽、动态连接且灵活可控的特征优势,成为一种潜在的数据中心组网解决方案,可以缓解数据中心长... 随着动态数据流量的迅速增长,庞杂的有线数据中心网络架构给网络扩张、能耗管理和运营维护等方面均带来了巨大的挑战。高速无线技术具有高带宽、动态连接且灵活可控的特征优势,成为一种潜在的数据中心组网解决方案,可以缓解数据中心长期存在的流量拥塞热点问题,减少部署和维护光缆所花费的时间、精力和成本。首先介绍了当前数据中心网络架构的发展趋势,分析比较了毫米波、太赫兹和自由空间光作为无线数据中心网络候选高速无线技术的优缺点。然后深入讨论了当前典型的无线数据中心网络架构,阐述了无线数据中心网络设计和部署面临的挑战,并对其未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 数据中心网络 高速无线技术 毫米波 太赫兹 自由空间光
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太赫兹光场成像的深度估计方法与实验研究 认领
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作者 张佳琪 何敬锁 +2 位作者 张宏飞 苏波 张存林 《红外》 CAS 2021年第2期35-42,48,共9页
在前期工作中,通过对太赫兹光场图像进行离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)滤波和数字重聚焦,初步实现了图像去噪和前后景分割。为了进一步得到质量更高的太赫兹光场原数据并达到更加精确的深度分割效果,改进了实验方案及处... 在前期工作中,通过对太赫兹光场图像进行离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)滤波和数字重聚焦,初步实现了图像去噪和前后景分割。为了进一步得到质量更高的太赫兹光场原数据并达到更加精确的深度分割效果,改进了实验方案及处理方法,并提出了一种基于极平面图像(Epipolar Plane Image,EPI)的太赫兹光场深度估计方法。在太赫兹图像特性的基础上,给出了深度与视差的关系,并利用局部视差和置信度构建了全局深度图,从而达到了深度估计的目的。最后,在实验中通过10×10的相机阵列采集太赫兹光场数据,得到了准确聚焦于不同平面的重聚焦结果和高分辨度的深度估计图,实现了太赫兹光场成像的深度估计。 展开更多
关键词 太赫兹 光场成像 数字重聚焦 深度估计
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大功率宽频带G波段三次谐波放大器设计研究 认领
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作者 李亚南 刘世硕 蔡军 《强激光与粒子束》 CAS 北大核心 2021年第3期25-30,共6页
针对G波段真空电子器件对大功率、宽频带信号源的需求,开展了G波段三次谐波放大器研究。该放大器利用E波段行波管非线性互作用中的三次谐波电流,通过级联谐波互作用段实现G波段电磁波放大。高性能、实用化G波段宽频带大功率源的设计方... 针对G波段真空电子器件对大功率、宽频带信号源的需求,开展了G波段三次谐波放大器研究。该放大器利用E波段行波管非线性互作用中的三次谐波电流,通过级联谐波互作用段实现G波段电磁波放大。高性能、实用化G波段宽频带大功率源的设计方案采用非半圆弯曲波导边界折叠波导,利用微波管模拟器套装(MTSS)软件对G波段三次谐波放大器进行模拟优化,结果显示,器件在15 GHz范围内可实现谐波输出功率>3.6 W,转换增益>33.3 dB,电子效率>0.36%。与其他工作在该频段的小型化太赫兹辐射源相比,谐波放大器在输出功率和带宽方面性能优越,为后续开展G波段三次谐波放大器的实际研制工作提供了设计基础。 展开更多
关键词 太赫兹 三次谐波 折叠波导 大功率 宽频带
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G波段扩展互作用速调管宽带注波互作用系统研究 认领
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作者 曾鑫 曲兆伟 薛谦忠 《强激光与粒子束》 CAS 北大核心 2021年第3期59-64,共6页
扩展互作用速调管采用多间隙分布作用谐振腔和全金属平面结构,互作用电路短、单位长度增益高,其平面化结构特征与现代微加工工艺相兼容,已成为发展太赫兹高功率源的研究热点,进一步展宽扩展互作用速调管放大器的带宽成为拓展其应用的关... 扩展互作用速调管采用多间隙分布作用谐振腔和全金属平面结构,互作用电路短、单位长度增益高,其平面化结构特征与现代微加工工艺相兼容,已成为发展太赫兹高功率源的研究热点,进一步展宽扩展互作用速调管放大器的带宽成为拓展其应用的关键技术问题。设计了一种G波段5腔多间隙注波互作用电路,采用参差调谐技术扩展群聚段带宽和滤波器加载技术扩展输出段带宽,通过CST软件对结构参数优化和输出特性模拟仿真,结果表明:在电子注电压19 kV,电流300 mA,输入功率120 mW时,获得输出功率222 W,电子效率3.89%,增益32.67 dB,3 dB瞬时带宽达到了1.5 GHz。 展开更多
关键词 太赫兹 扩展互作用速调管 多间隙谐振腔 宽频带 PIC模拟
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结合有效介质理论的乳状液太赫兹光谱分析 认领
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作者 李超 秦凡凯 +6 位作者 孟昭晖 陈儒 杨颀 杨义勤 苗昕扬 赵昆 詹洪磊 《大学物理》 2021年第4期27-31,共5页
原油乳状液对原油的长距离输运具有重要影响,乳状液的油、水状态及相互作用机制还需新理论和新方法获得新认识,基于有效介质理论,本文研究了原油乳状液太赫兹光谱响应特征.通过太赫兹时域光谱系统测试得到了含水率为0~28%的原油乳状液... 原油乳状液对原油的长距离输运具有重要影响,乳状液的油、水状态及相互作用机制还需新理论和新方法获得新认识,基于有效介质理论,本文研究了原油乳状液太赫兹光谱响应特征.通过太赫兹时域光谱系统测试得到了含水率为0~28%的原油乳状液的太赫兹时域光谱,结合傅里叶变换计算了吸收系数和介电常数等光学参数,同一频率下吸收系数等光学参数随含水率增加而增大.样品的实际介电常数与Bruggeman理论计算的介电常数一致,最大误差率低于3%,说明含水率较小时,水分散在原油中,微粒间的距离较大,微粒间的相互作用力较小,随着含水率增加,水相和油相混合分布,微粒间的距离会变小,微粒的相互作用力会变大.因此,有效介质理论对乳状液的太赫兹光谱研究具有重要意义. 展开更多
关键词 原油乳状液 太赫兹 有效介质理论 介电常数
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黑砷磷室温太赫兹探测器 认领
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作者 董卓 陈捷 +3 位作者 朱一帆 杨洁 王中长 张凯 《中国光学》 EI CAS 北大核心 2021年第1期182-195,共14页
由于太赫兹波与众多物质之间存在着丰富的相互作用,太赫兹技术在众多领域均有应用需求。因此,基于独特物理机制和优异材料特性的高灵敏度、便携式太赫兹探测器的研制刻不容缓。黑砷磷是一种新型二维材料,其带隙和输运特性随化学组分可调... 由于太赫兹波与众多物质之间存在着丰富的相互作用,太赫兹技术在众多领域均有应用需求。因此,基于独特物理机制和优异材料特性的高灵敏度、便携式太赫兹探测器的研制刻不容缓。黑砷磷是一种新型二维材料,其带隙和输运特性随化学组分可调,在光电探测领域被广泛关注。目前基于黑砷磷的研究集中在红外探测方面,而对于太赫兹探测的应用未见报道。本文介绍了一种基于黑砷磷的天线耦合太赫兹探测器。实验结果表明,在探测过程中存在两种不同的探测机制,并且两者之间存在竞争关系。通过改变黑砷磷的化学组分可以定制不同的探测机制,使其达到最优响应性能。在平衡材料带隙和载流子迁移率的情况下,探测器实现了室温下对0.37 THz电磁波的灵敏探测,其电压响应度和噪声等效功率分别为28.23 V/W和0.53 nW/Hz1/2。 展开更多
关键词 二维材料 太赫兹 黑砷磷 天线耦合探测器
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Theoretical research on terahertz wave generation from planar waveguide by optimized cascaded difference frequency generation 认领
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作者 李忠洋 赵佳 +7 位作者 刘文锴 胡青峰 李永军 焦彬哲 邴丕彬 张红涛 谭联 姚建铨 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS 2021年第2期324-329,共6页
A novel scheme for high-efficiency terahertz(THz)wave generation based on optimized cascaded difference frequency generation(OCDFG)with planar waveguide is presented.The phase mismatches of each-order cascaded differe... A novel scheme for high-efficiency terahertz(THz)wave generation based on optimized cascaded difference frequency generation(OCDFG)with planar waveguide is presented.The phase mismatches of each-order cascaded difference frequency generation(CDFG)are modulated by changing the thickness of the waveguide,resulting in a decrement of phase mismatches in cascaded Stokes processes and an increment of phase mismatches in cascaded anti-Stokes processes simultaneously.The modulated phase mismatches enhance the cascaded Stokes processes and suppress the cascaded anti-Stokes processes simultaneously,yielding energy conversion efficiencies over 25%from optical wave to THz wave at 100 K. 展开更多
关键词 terahertz wave generation optimized cascaded difference frequency generation planar waveguide
用于耦合回旋管信号的过渡电路设计 认领
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作者 何婷婷 李少甫 +2 位作者 唐家轩 唐颖颖 余蒋平 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2021年第2期173-178,共6页
基于悬置微带线在太赫兹电路中的应用需求,设计了一种工作频率为1 THz的新型悬置微带线-E面喇叭天线过渡结构,用于接收/发射太赫兹回旋管信号并实现信号在不同媒介中高效率转换,过渡部分采用E面探针耦合形式,利用渐变线结构实现阻抗匹... 基于悬置微带线在太赫兹电路中的应用需求,设计了一种工作频率为1 THz的新型悬置微带线-E面喇叭天线过渡结构,用于接收/发射太赫兹回旋管信号并实现信号在不同媒介中高效率转换,过渡部分采用E面探针耦合形式,利用渐变线结构实现阻抗匹配。最终仿真结果为:0.96~1.06 THz频率范围内,回波损耗优于10 dB,频率为1 THz时,回波损耗为23 dB,天线增益接近14 dB。这种结构在信号传输时具有低损耗、结构紧凑、带宽宽等特点,一定程度上拓宽了传输线及天线在太赫兹高频段的应用范围。 展开更多
关键词 太赫兹 E面喇叭天线 悬置微带线 过渡结构 探针耦合
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