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《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第12期专栏征稿主题:太赫兹成像感知技术
1
作者 祁峰 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第6期I0009-I0009,共1页
成像是人类认识世界最直接的方式,太赫兹波作为最后一个被开发的电磁波段,为科学探索和工业应用提供了新的视野,其包含的物质指纹,可作为分子级的识别手段。受限于波长的物理尺度,其成像分辨率距离人们的期望还有一定距离;太赫兹光谱传... 成像是人类认识世界最直接的方式,太赫兹波作为最后一个被开发的电磁波段,为科学探索和工业应用提供了新的视野,其包含的物质指纹,可作为分子级的识别手段。受限于波长的物理尺度,其成像分辨率距离人们的期望还有一定距离;太赫兹光谱传递了什么信息、该如何应用,仍需要深入探索。本专题拟对此进行探讨。 展开更多
关键词 太赫兹光谱 太赫兹成像 感知技术 成像分辨率 分子级 太赫兹波 科学探索 电磁波
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基于180 nm CMOS工艺的281 GHz太赫兹探测器
2
作者 姜宁 郭莹 +1 位作者 刘朝阳 祁峰 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期247-255,共9页
基于180 nm标准CMOS工艺设计出了一种281 GHz太赫兹(THz)探测器。该探测器集成了贴片天线和NMOS场效应晶体管。为了提升天线和晶体管之间的太赫兹功率传输效率,在其之间设计了阻抗匹配网络。仿真结果显示,添加阻抗匹配网络后,探测器的... 基于180 nm标准CMOS工艺设计出了一种281 GHz太赫兹(THz)探测器。该探测器集成了贴片天线和NMOS场效应晶体管。为了提升天线和晶体管之间的太赫兹功率传输效率,在其之间设计了阻抗匹配网络。仿真结果显示,添加阻抗匹配网络后,探测器的性能提升了约20倍。为了消除栅极偏置线和芯片键合线对天线和晶体管之间阻抗匹配的影响,在晶体管栅极处设计了陷波滤波器。由于采用了辐射方向向上的贴片天线,无需集成硅透镜来补偿硅衬底导致的表面波损耗,降低了探测器的复杂性与成本。测试结果显示,在281 GHz频率下,探测器的电压响应率(Rv)和噪声等效功率(Noise Equivalent Power,NEP)分别为1524 V/W和19.9 pW/Hz1/2。利用该探测器搭建了太赫兹扫描成像系统,成像结果清晰地显示了门禁卡等物体内部线圈和芯片的位置。 展开更多
关键词 CMOS探测器 贴片天线 阻抗匹配网络 陷波滤波器 太赫兹成像
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种子注入式太赫兹波参量产生源研究
3
作者 路远 李惟帆 +3 位作者 祁峰 姚吉勇 郭丽媛 李楠 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期858-863,共6页
种子注入式太赫兹波参量产生源(is-TPG)基于非线性晶体中的受激电磁偶子散射,具有线宽窄、相干性好、室温运转、可调谐等优点。本文基于5%摩尔百分比氧化镁掺杂的同成分铌酸锂晶体(MgO:CLN),对连续/脉冲种子注入式太赫兹波参量产生源(is... 种子注入式太赫兹波参量产生源(is-TPG)基于非线性晶体中的受激电磁偶子散射,具有线宽窄、相干性好、室温运转、可调谐等优点。本文基于5%摩尔百分比氧化镁掺杂的同成分铌酸锂晶体(MgO:CLN),对连续/脉冲种子注入式太赫兹波参量产生源(is/ips-TPG)调谐范围、输出能量、阈值等方面进行了研究。相比于is-TPG系统,ips-TPG系统调谐范围范围扩大约80%。is-TPG系统与ips-TPG系统3dB带宽分别为1THz与1.41THz,占各自调谐范围的51%和39%。ips-TPG系统相比is-TPG系统3dB带宽范围扩大了41%。在相近的平均功率密度下,由于ips-TPG具有更高的峰值功率密度降低了阈值,产生了更强的THz波输出,最大转换效率为1.01×10^(-5)。不同形式种子光的注入对太赫兹波参量辐射源有着显著的影响,实验结果表明ips-TPG系统的输出特性更为突出在实际应用中具有更高的价值。本文最后对其未来发展进行了分析和展望。 展开更多
关键词 太赫兹参量辐射源 种子注入 非共线相位匹配 受激电磁耦子
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太赫兹大孔径折射透镜的焦移特性研究
4
作者 李惟帆 祁峰 +2 位作者 汪业龙 刘鹏翔 刘朝阳 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期345-349,共5页
研究了利用大孔径折射透镜对太赫兹波进行聚焦时产生的焦移效应。焦移效应所引起的焦点位置偏差会对太赫兹系统的成像或测量质量产生不利影响。通过理论计算和有限元分析仿真,研究并讨论了与透镜孔径、焦距和工作频率有关的焦移参考值... 研究了利用大孔径折射透镜对太赫兹波进行聚焦时产生的焦移效应。焦移效应所引起的焦点位置偏差会对太赫兹系统的成像或测量质量产生不利影响。通过理论计算和有限元分析仿真,研究并讨论了与透镜孔径、焦距和工作频率有关的焦移参考值。当使用商用透镜时,实际焦点位置需要通过焦移效应来确定,以保证太赫兹系统的工作效率。对于定制透镜的设计,焦移需要根据工作频率,在焦距的设计中进行补偿。这两个途径可以保障太赫兹系统的良好性能。 展开更多
关键词 太赫兹透镜 焦移 有限元分析 非球面镜
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基于BaGa_(4)Se_(7)晶体的中红外辐射源稳定性实验研究
5
作者 李楠 李惟帆 +3 位作者 祁峰 姚吉勇 郭丽媛 路远 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期685-691,共7页
在实际应用中,光源的输出能量稳定性影响着光源在各种应用中的可靠性和性能,如激光治疗、光谱分析、光电对抗以及光成像等领域。本文首先对光学参量振荡器(OPO)系统从激光泵浦源、谐振腔结构和非线性晶体三个方面对输出能量稳定性进行... 在实际应用中,光源的输出能量稳定性影响着光源在各种应用中的可靠性和性能,如激光治疗、光谱分析、光电对抗以及光成像等领域。本文首先对光学参量振荡器(OPO)系统从激光泵浦源、谐振腔结构和非线性晶体三个方面对输出能量稳定性进行分析。实验方面,使用BaGa_(4)Se_(7)(BGSe)晶体搭建脉冲激光泵浦的3~8μm中红外OPO辐射源,从激光泵浦源和OPO系统两部分对输出能量波动性进行了详细的测量和分析。当输入泵浦能量为30 mJ,正入射输出4.5μm波长时,平均能量为2.151 mJ,标准差为56.49μJ,计算RMS波动为2.62%。根据分析得出,随着激光增益的提高和腔损耗的减小,输出脉冲的波动减小。该研究为不同应用场景下BGSe晶体的红外辐射源的工作参数的选择提供了有益的指导。 展开更多
关键词 中红外激光 BaGa 4Se 7 光参量振荡器 稳定性 方均根波动
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基于中红外波源的CO_(2)探测研究 被引量：1
6
作者 高龙 禹言芳 +4 位作者 祁峰 马勇 路远 李伟 姚吉勇 《光电技术应用》 2023年第6期38-42,共5页
研制了一套基于硒镓钡晶体(BaGa_(4)Se_(7))光参量振荡技术(OPO)的中红外气体探测系统,利用商用1064nm脉冲激光器泵浦BaGa_(4)Se_(7) OPO实现了3~8μm连续可调谐输出。进一步运用该系统实现了对空气、二氧化碳和呼出气体的探测,研究了... 研制了一套基于硒镓钡晶体(BaGa_(4)Se_(7))光参量振荡技术(OPO)的中红外气体探测系统,利用商用1064nm脉冲激光器泵浦BaGa_(4)Se_(7) OPO实现了3~8μm连续可调谐输出。进一步运用该系统实现了对空气、二氧化碳和呼出气体的探测,研究了温度和压力改变时,4.2μm附近中红外能量的变化情况。除了上述气体探测外,还可利用该系统实现更多气体检测、标定等,以及生物、环境等方面的研究。 展开更多
关键词 中红外光源 二氧化碳 空气 呼出气体
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