主题:固态太赫兹器件及应用

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作者 张凯 张波 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第2期183-183,共1页

太赫兹技术被称为“改变世界的十大科技之一”,近年来在雷达、通信、探测、天文、医学生物等多个领域展现出了极高的科学研究和应用价值,逐渐成为学术界和产业界的研究热点。随着半导体制造工艺的不断发展,固态半导体器件在太赫兹“信... 太赫兹技术被称为“改变世界的十大科技之一”,近年来在雷达、通信、探测、天文、医学生物等多个领域展现出了极高的科学研究和应用价值,逐渐成为学术界和产业界的研究热点。随着半导体制造工艺的不断发展,固态半导体器件在太赫兹“信号产生”与“信号接收”中发挥着重要作用。硅基半导体(如CMOS、SiGe等)器件具有低成本、小型化及高集成度特点,而化合物半导体(如GaAs、InP、GaN等)器件具有优异的高频特性及功率、噪声特性,研究不同的太赫兹器件应用具有重要意义。为进一步探索固态太赫兹器件相关的关键技术并解决其面临的实际问题,《固体电子学研究与进展》计划开展“固态太赫兹器件及应用”专题栏目组稿,现向相关专家学者征集该方向的研究论文及展望综述,以促进该领域的技术交流、创新与发展。 展开更多

关键词 半导体制造工艺 太赫兹器件 化合物半导体 固体电子学 半导体器件 高频特性 信号接收 专题栏目

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UV LIGA技术在毫米波太赫兹器件中的应用进展 被引量：8

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作者 李含雁 冯进军 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2018年第5期776-780,共5页

采用紫外光刻电铸和微成型(UV LIGA)技术制造太赫兹真空器件的高频结构,频率为94～220GHz。对于94GHz高频结构,尺寸误差≤15μm,采用此高频结构的脉冲行波管输出功率大于100W;180GHz高频结构,尺寸误差≤5μm,采用此高频结构的太赫兹行... 采用紫外光刻电铸和微成型(UV LIGA)技术制造太赫兹真空器件的高频结构,频率为94～220GHz。对于94GHz高频结构,尺寸误差≤15μm,采用此高频结构的脉冲行波管输出功率大于100W;180GHz高频结构,尺寸误差≤5μm,采用此高频结构的太赫兹行波管二倍频器输出功率高于100 mW,带宽为11.4GHz;220GHz高频结构,尺寸误差≤3μm,衰减因子为240 dB/m。UV LIGA技术在太赫兹真空器件中的成功应用,不但为毫米波太赫兹器件研制奠定了基础,同时也为UV LIGA技术在设计制造毫米波太赫兹器件领域,包括有源和无源器件,开辟了一番新天地。 展开更多

关键词 紫外光刻电铸和微成型 高频结构 毫米波太赫兹器件

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应用于太赫兹器件的大电流密度带状注阴极的研制

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作者 邓清东 宋田英 贺兆昌 《真空电子技术》 2012年第5期55-58,共4页

介绍了一种应用于太赫兹器件的大电流密度带状注阴极,带状发射带尺寸为0.14mm×2.5mm。该阴极采用特殊的设计和制备工艺,在直流状态下可以提供80A/cm2的大电流密度。

关键词 太赫兹器件 带状电子注 直流 大电流密度

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电磁超材料在太赫兹器件中的应用

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作者 孙琳 《国防科技》 2015年第2期27-33,共7页

电磁超材料是一种以亚波长金属结构为基本单元的人工材料,是太赫兹器件研发的重要基础。在介绍电磁超材料构造原理的基础上,阐述了电磁超材料在吸收器、偏振器、宽频器、调制器、近场感应器等太赫兹器件中的应用。作为太赫兹调制技术的... 电磁超材料是一种以亚波长金属结构为基本单元的人工材料,是太赫兹器件研发的重要基础。在介绍电磁超材料构造原理的基础上,阐述了电磁超材料在吸收器、偏振器、宽频器、调制器、近场感应器等太赫兹器件中的应用。作为太赫兹调制技术的重要分支,电磁超材料的研究对太赫兹技术的未来发展及其商业化进程中具有深远影响。 展开更多

关键词 人工结构材料 电磁超材料 太赫兹器件

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微波电真空器件国家级重点实验室太赫兹器件中心简介

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《太赫兹科学与电子信息学报》 2017年第5期701-701,共1页

微波电真空器件国家级重点实验室成立于1992年,是国内真空电子学领域唯一的国家级重点实验室,研究领域主要包括毫米波及太赫兹真空电子器件、毫米波空间行波管、量子频标器件、真空微电子器件、高功率回旋器件以及相关的微波管CAD技术... 微波电真空器件国家级重点实验室成立于1992年,是国内真空电子学领域唯一的国家级重点实验室,研究领域主要包括毫米波及太赫兹真空电子器件、毫米波空间行波管、量子频标器件、真空微电子器件、高功率回旋器件以及相关的微波管CAD技术、大电流密度阴极技术、微加工技术、新工艺新材料研究等。 展开更多

关键词 太赫兹器件 真空电子学 行波管 电真空器件 重点实验室

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基于太赫兹真空器件的微型阴极抑制膜特性研究

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作者 张敏 张珂 杨鹏云 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第1期17-21,共5页

为满足太赫兹真空器件对阴极的大电流密度、小电子注尺寸需求,利用双离子束辅助沉积技术在浸渍钪酸盐阴极表面沉积Ta/Zr抑制膜,并利用聚焦离子束刻蚀技术制备出发射面直径为100μm的微型热阴极。在此基础之上着重研究这种阴极的抑制膜特... 为满足太赫兹真空器件对阴极的大电流密度、小电子注尺寸需求,利用双离子束辅助沉积技术在浸渍钪酸盐阴极表面沉积Ta/Zr抑制膜,并利用聚焦离子束刻蚀技术制备出发射面直径为100μm的微型热阴极。在此基础之上着重研究这种阴极的抑制膜特性,研究表明,Ta/Zr膜层比Zr膜层临界附着力更强,双离子束辅助沉积制备的Ta/Zr抑制膜比磁控溅射制备的Ta/Zr抑制膜更加致密,并且抑制发射寿命更长。阴极良好的抑制效果一方面是因为Ba扩散至Zr中形成高功函数物质,另一方面是因为Ta/Zr复合膜层高度致密有效抑制了Ba的扩散。 展开更多

关键词 太赫兹器件 微型阴极 双离子束沉积 Ta/Zr抑制膜

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6G与太赫兹通信技术导读

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作者 刘光毅 陈智 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第1期32-33,共2页

内容导读太赫兹波是0.1~10 THz频段的电磁波,对应波长3~0.03 mm,介于毫米波和红外光之间。太赫兹频段具有丰富的频谱资源,可用于地面短距离高速无线通信和空间卫星通信,被认为是6G候选频段之一。目前,太赫兹通信作为6G潜在关键技术之一... 内容导读太赫兹波是0.1~10 THz频段的电磁波,对应波长3~0.03 mm,介于毫米波和红外光之间。太赫兹频段具有丰富的频谱资源,可用于地面短距离高速无线通信和空间卫星通信,被认为是6G候选频段之一。目前,太赫兹通信作为6G潜在关键技术之一,已成为移动通信领域学术界和工业界的研究热点。其中,涉及太赫兹通信硬件系统设计、太赫兹器件研制、宽频信号的高效调制与处理、信道测量和建模技术、信道编码技术、通信感知一体化技术、智能反射面辅助技术、超大规模天线技术等大量关键科学技术与工程设计问题。 展开更多

关键词 太赫兹通信 信道编码技术 硬件系统设计 太赫兹器件 移动通信领域 信道测量 卫星通信 毫米波

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半导体激光诱导化学镀铜制备超材料太赫兹器件 被引量：4

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作者 武东伟 刘建军 +2 位作者 李化月 韩昊 洪治 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期250-254,共5页

提出了一种利用蓝光半导体激光器(405nm)进行激光诱导化学镀铜制备超材料太赫兹器件的方法。此法加工的金属结构线宽可调,最小为5μm,厚度可由镀铜时间来调节。使用太赫兹时域光谱系统对加工的太赫兹带阻滤波器进行了测试,测试结果与时... 提出了一种利用蓝光半导体激光器(405nm)进行激光诱导化学镀铜制备超材料太赫兹器件的方法。此法加工的金属结构线宽可调,最小为5μm,厚度可由镀铜时间来调节。使用太赫兹时域光谱系统对加工的太赫兹带阻滤波器进行了测试,测试结果与时域有限差分仿真计算基本相符,器件加工质量符合设计要求。使用半导体激光器进行激光诱导化学镀制备超材料太赫兹器件具有能耗低、设备成本低、性价比高等优点。 展开更多

关键词 光学器件 半导体激光器 激光诱导化学镀 超材料 太赫兹器件 太赫兹时域光谱

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液晶太赫兹光子学研究进展

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作者 王磊 吴双悦 +6 位作者 宗顾卫 金萍 张绪 宋瑞琦 李炳祥 胡伟 陆延青 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期419-431,共13页

液晶作为液态和固态之间的中间态,具有液体的流动性和晶体的各向异性,其指向矢灵活可调,从微波到紫外都有广泛应用。近年来液晶光子学在太赫兹波段展现出巨大应用前景,本文综述了基于液晶的太赫兹源、可调太赫兹器件和太赫兹探测器的研... 液晶作为液态和固态之间的中间态,具有液体的流动性和晶体的各向异性,其指向矢灵活可调,从微波到紫外都有广泛应用。近年来液晶光子学在太赫兹波段展现出巨大应用前景,本文综述了基于液晶的太赫兹源、可调太赫兹器件和太赫兹探测器的研究进展,探讨了未来液晶太赫兹光子学的发展趋势,如新型铁电向列相、液晶拓扑在太赫兹领域的应用,多模式、多参量的太赫兹波按需产生、调制与探测等。 展开更多

关键词 液晶 太赫兹源 太赫兹器件 太赫兹探测器

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太赫兹真空器件中的微加工技术和微封装技术 被引量：1

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作者 李含雁 冯进军 +1 位作者 唐烨 蔡军 《真空电子技术》 2013年第1期31-36,共6页

当工作频率升高至太赫兹频段时,真空器件的结构尺寸缩小至毫米级甚至微米级。传统的精密加工方法已经不能满足要求,这就要求采用新的加工技术即微细加工技术以保证很高的尺寸精度和表面光洁度。本文介绍了三种主要的微细加工技术,LIGA、... 当工作频率升高至太赫兹频段时,真空器件的结构尺寸缩小至毫米级甚至微米级。传统的精密加工方法已经不能满足要求,这就要求采用新的加工技术即微细加工技术以保证很高的尺寸精度和表面光洁度。本文介绍了三种主要的微细加工技术,LIGA、UV(紫外)LIGA和深反应离子刻蚀,阐述了这三种加工技术的工艺流程、特点以及其应用情况,并举例说明各加工技术在太赫兹真空器件中的一些应用。 展开更多

关键词 微细加工技术 LIGA UV-LIGA 深反应离子刻蚀 太赫兹器件

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基于超表面的新型太赫兹功能器件研究 被引量：2

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作者 李蔚然 李钦健 +4 位作者 王先宁 刘春峰 艾伶伶 朱专 倪维 《新技术新工艺》 2022年第8期7-13,共7页

太赫兹技术自被发现以来,凭借其自身独特优势,迅速引起了人们的广泛关注,其主要包括太赫兹源技术、太赫兹器件和太赫兹探测技术。其中,太赫兹器件与多个领域结合紧密,在生物医疗、半导体封装、无损检测、食品农产品、太赫兹通信材料表... 太赫兹技术自被发现以来,凭借其自身独特优势,迅速引起了人们的广泛关注,其主要包括太赫兹源技术、太赫兹器件和太赫兹探测技术。其中,太赫兹器件与多个领域结合紧密,在生物医疗、半导体封装、无损检测、食品农产品、太赫兹通信材料表征等方面有广泛应用。超材料具有独特的结构优势,可以人为设计、选材,将超材料引入太赫兹器件使得太赫兹器件可以被人工设计成所需要的效果,从而为多个领域提供技术、器件支持。从太赫兹器件的构成、加工流程、应用、太赫兹器件对太赫兹波的调控原理以及当今存在的主要太赫兹技术等方面对太赫兹器件进行了研究,并对其发展前景做出了展望。 展开更多

关键词 太赫兹技术 太赫兹器件 超表面 新材料

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基于FSS的太赫兹功能器件研究

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作者 陈克坚 王亦奇 +2 位作者 刘宏 白杨 朱亦鸣 《空间电子技术》 2013年第4期85-87,共3页

随着太赫兹技术的发展,在微波波段广泛使用的FSS器件结构也逐步被借鉴到太赫兹功能器件设计与制作中。基于FSS结构的太赫兹功能器件的主要优点是可以很方便地将不同功能的单元结构集成在一个器件上来实现对特定频率的操控。文章介绍了... 随着太赫兹技术的发展,在微波波段广泛使用的FSS器件结构也逐步被借鉴到太赫兹功能器件设计与制作中。基于FSS结构的太赫兹功能器件的主要优点是可以很方便地将不同功能的单元结构集成在一个器件上来实现对特定频率的操控。文章介绍了几种研究中的基于FSS的太赫兹功能器件,并通过自制的THz-TDS实验装置对部分器件的器件功能进行了测试,实验结果与仿真结果吻合较好,表明FSS器件具有良好的偏振控制能力和频率可选择性。通过相关基础研究,不仅可以拓展FSS结构在太赫兹领域的应用,同时可丰富FSS库。 展开更多

关键词 FSS 太赫兹功能器件 太赫兹时域光谱 光电子

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自主创新毫米波太赫兹器件实现真空电子技术从"跟跑"到"领跑"的跨越——中国电子科技集团公司第十二研究所微波电真空器件实验室

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作者 王佩佩 《科技成果管理与研究》 2022年第6期49-52,共4页

毫米波及太赫兹器件是真空电子学的重点发展方向.大功率、高效率的毫米波太赫兹真空电子器件尤其适用于无人机等机动平台、实时战术瞄准、防撞和远程安全检查等潜在场景和应用.长期以来,毫米波太赫兹器件技术长期被西方国家垄断,其中毫... 毫米波及太赫兹器件是真空电子学的重点发展方向.大功率、高效率的毫米波太赫兹真空电子器件尤其适用于无人机等机动平台、实时战术瞄准、防撞和远程安全检查等潜在场景和应用.长期以来,毫米波太赫兹器件技术长期被西方国家垄断,其中毫米波太赫兹行波管技术更面临着严格的技术封锁和产品禁运.为了提高我国高频率行波管的自主创新能力,实现核心元器件的自主可控和自主保障. 展开更多

关键词 真空电子技术 自主创新能力 真空电子器件 太赫兹器件 真空电子学 行波管 重点发展方向 安全检查

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太赫兹微加工波导滤波器 被引量：4

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作者 杜亦佳 鲍景富 +1 位作者 赵兴海 郑英彬 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期728-732,共5页

该文提出应用微加工(Micromachining)技术设计制作太赫兹6阶并联电感耦合波导带通滤波器的方法。立足于现有工艺条件,通过分析加工因素对滤波器电磁性能的影响,将工艺和设计参数相互折中达到优化设计的目的,避免因工艺原因造成的器件性... 该文提出应用微加工(Micromachining)技术设计制作太赫兹6阶并联电感耦合波导带通滤波器的方法。立足于现有工艺条件,通过分析加工因素对滤波器电磁性能的影响,将工艺和设计参数相互折中达到优化设计的目的,避免因工艺原因造成的器件性能急剧恶化,最终得到插入损耗小、可靠性好、可集成的太赫兹滤波器。采用微加工深刻蚀(ICP)、溅射电镀金属、键合等工艺步骤,最终制作完成的单个微加工滤波器划片后体积为24.0 mm×5.0 mm×1.66 mm。应用可调测试夹具固定微加工滤波器,通过功率计测试其功率衰减,得到其中心频率为141.5 GHz,3dB带宽为10.6%,中心频率处功率衰减小于1 dB,验证了工艺方法的有效性。 展开更多

关键词 微加工技术 太赫兹器件 波导滤波器

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基于表面金属结构的太赫兹超材料吸波器件研究

15

作者 陈伟强 钟舜聪 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第4期464-468,共5页

由于局限于微纳加工技术以及本身的响应特性,现有超材料吸波器件仅能实现对单一频率或窄频带的完美吸收,针对这一问题,提出了一种新型超材料太赫兹宽带吸波器件。利用将十字结构与谐振环结构两种不同的表面金属结构进行组合的方法,扩展... 由于局限于微纳加工技术以及本身的响应特性,现有超材料吸波器件仅能实现对单一频率或窄频带的完美吸收,针对这一问题,提出了一种新型超材料太赫兹宽带吸波器件。利用将十字结构与谐振环结构两种不同的表面金属结构进行组合的方法,扩展了吸波频带宽度和提高了吸收率,并使其具备了极化模式和入射角度不敏感的优点;同时对吸波器件工作机理进行了剖析,并采用数值模拟的方法研究了电磁波极化模式、入射角度、结构尺寸等参数对于超材料吸波器件性能的影响。研究结果表明:该吸波器件在1.26 THz~1.33 THz的吸收率均超过99%,在1.23 THz~1.37 THz的吸收率均大于90%;相对于其他宽带吸波器件,该吸波器件吸收率和吸收频带的带宽均有所提升。 展开更多

关键词 太赫兹吸波器件 表面金属结构 超材料 共振频率 极化模式

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太赫兹技术应用与发展研究 被引量：12

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作者 安国雨 《环境技术》 2018年第2期25-28,共4页

太赫兹技术被誉为"改变未来世界的技术"之一,并成为世界先进国家民用和军事领域的研究热点,近几年进展迅速。本文论述了太赫兹技术在雷达、探测、通信等领域的应用特点和优势,并概括总结了太赫兹技术近两年的最新发展动态。

关键词 太赫兹雷达 太赫兹探测 太赫兹通信 太赫兹器件

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基于金属周期槽阵列的太赫兹带阻滤波器 被引量：1

17

作者 余春燕 杨冬晓 +1 位作者 刘项 李涛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期803-808,共6页

提出了一种结构简单的新型太赫兹带阻滤波器。滤波器结构为内表面刻有方型槽阵列的平行平板波导。太赫兹波入射时,在周期结构表面激发出只与表面几何结构有关的表面等离子波。有限元法仿真结果表明:平行平板波导中波导模式的基模转换为... 提出了一种结构简单的新型太赫兹带阻滤波器。滤波器结构为内表面刻有方型槽阵列的平行平板波导。太赫兹波入射时,在周期结构表面激发出只与表面几何结构有关的表面等离子波。有限元法仿真结果表明:平行平板波导中波导模式的基模转换为表面等离子模式,该模式和高阶波导模式之间产生能带间隙,频率在该间隙频段内的太赫兹波将无法在波导内传播,从而实现带阻滤波功能。通过错位法,可以对该结构进行改进,使该阻带与较高频阻带间的通带增大,使结构更符合带阻滤波器的要求。通过改变两板间距,槽宽和槽深各参数可以得到不同带宽和中心频率的阻带。 展开更多

关键词 太赫兹器件 带阻滤波器 表面等离子波 能带间隙 周期槽阵列

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太赫兹量子阱光探测器电子输运特性的MC模拟

18

作者 徐琳 景为平 茅惠兵 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期267-271,共5页

半导体器件的MC(蒙特卡罗)模拟是深入研究小尺寸器件的物理过程中必不可少的工具。设计了一种基于三能带近似模型的MC平台,用来研究太赫兹场作用下GaAs/Al0.03Ga0.97As量子阱光探测器内部电子的输运特性。在这个平台的基础上,很好地研... 半导体器件的MC(蒙特卡罗)模拟是深入研究小尺寸器件的物理过程中必不可少的工具。设计了一种基于三能带近似模型的MC平台,用来研究太赫兹场作用下GaAs/Al0.03Ga0.97As量子阱光探测器内部电子的输运特性。在这个平台的基础上,很好地研究了太赫兹作用下量子阱光探测器在低温和低电场时的电子输运特性。 展开更多

关键词 蒙特卡罗模拟 太赫兹器件 量子阱 探测器

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基于二氧化硅薄膜夹层式亚波长金属光栅的宽波段太赫兹偏振分束器（英文）

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作者 张晔岚 张昆 +3 位作者 孔伟金 李采彧 夏峰 云茂金 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期216-222,共7页

设计出一种结构新颖的宽波段太赫兹偏振分束器,这种偏振分束器由夹层式亚波长金属光栅制成。亚波长金属光栅偏振分束器可以将入射的任意自然光分成两束偏振状态垂直的线偏振光。其中,TE模反射而TM模透射。设计的偏振分束器在3.5～5.5 TH... 设计出一种结构新颖的宽波段太赫兹偏振分束器,这种偏振分束器由夹层式亚波长金属光栅制成。亚波长金属光栅偏振分束器可以将入射的任意自然光分成两束偏振状态垂直的线偏振光。其中,TE模反射而TM模透射。设计的偏振分束器在3.5～5.5 THz波段可以达到很高的衍射效率与消光比。但是,在光栅的实际制作过程中,加工技术的缺陷引起的误差大大影响了光栅的性能,比如衍射效率,消光比等。因此文中对一些结构参数进行了计算,从计算结果可以看出这种偏振分束器也有很好的TM工艺容差。当覆盖层厚度D_1与底层介质厚度D_3的变化范围分别为1～1.2μm和2.8～3μm时,T_0^(TE)大于96.9%,R_0^(TE)大于98.7%。T_c和R_c分别大于31 d B和33.4 dB。结果显示,设计的偏振分束器在2 THz的带宽10°的大角度范围内,衍射效率高于90%,消光比大于20 dB。因此文中设计对于太赫兹调制器件的研究,以及太赫兹通信系统的集成都有很大的参考价值。 展开更多

关键词 偏振分束器 太赫兹器件 亚波长光栅

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静电喷印技术在太赫兹超表面制备中的应用

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作者 封春节 朱晓波 +4 位作者 吴杨慧 傅晨 常惠玉 岳玉涛 顾文华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期144-149,共6页

近年来,太赫兹技术快速发展,基于超表面的太赫兹器件受到广泛关注,并已应用于太赫兹成像、光谱和生物传感等诸多领域。但太赫兹超表面器件的制备复杂且成本高,而静电喷印技术无需掩模版,成本低、精度高且易于在异形曲面上制作。基于静... 近年来,太赫兹技术快速发展,基于超表面的太赫兹器件受到广泛关注,并已应用于太赫兹成像、光谱和生物传感等诸多领域。但太赫兹超表面器件的制备复杂且成本高,而静电喷印技术无需掩模版,成本低、精度高且易于在异形曲面上制作。基于静电喷印技术设计和制备了太赫兹吸波器,并利用太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)对样品进行了性能测试,实验与仿真结果基本相符,在0.098~0.353 THz频段内吸收大于90%。此外,还设计了太赫兹线极化转换器,在0.167~0.355 THz频段内的极化转换大于95%,相对带宽约72%,并分析了所设计样品的制备工艺条件,验证了静电喷印技术对于制备太赫兹极化转换器的可行性。研究成果表明,静电喷印技术在太赫兹超表面器件的制备中具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 静电喷印技术 太赫兹器件 超表面 吸波器 极化转换器

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