基于介质透镜的太赫兹光电导天线研究
2021-12-11蒋锐李全勇程爽辛胤杰王奇书
长春理工大学学报(自然科学版) 2021年6期
蒋锐,李全勇,程爽,辛胤杰,王奇书
(长春理工大学 光电工程学院,长春 130022)
太赫兹波是电磁波谱间的一个特殊波段,介于微波与红外之间,通常是指频率介于0.1~10 THz的电磁波。长期以来,由于缺乏有效的产生太赫兹波辐射及其检测方法,使得人们对太赫兹波的辐射特性认知有限,随着超快飞秒激光脉冲技术的日益发展,为太赫兹脉冲的激发提供了可靠稳定的激发光源,利用飞秒激光器产生太赫兹波电磁波辐射是超快电子学、光子学和光电子学的研究领域之一。太赫兹波具有光子能量低、穿透能力强等独特的优异性质,常用在安全检查、环境检测、安检、通信等诸多领域,特别是近年来,太赫兹波时域光谱因其高相干性、高信噪比等优势,在材料研究、安全检查、无损检测[1-2]等领域获得了广泛的应用。目前常用的太赫兹波辐射方法是光电导天线,它利用超短激光脉冲激发光敏材料,从而产生太赫兹辐射。光电导天线重要的部分是它的光敏半导体。随着半导体材料的迅猛发展,各种光敏材料如雨后春笋般蓬勃发展了起来,如:半绝缘砷化硅、石墨烯、蓝宝石上生长的硅等[3-7],近年来低温砷化镓(LT-GaAs)因其高暗电阻、极短的载流子寿命、高的击穿电压和高的功率饱和,且适合与商用的800 nm激光配合使用而成为目前太赫兹波光电导天线的最佳选择。但由于太赫兹光电导天线光敏层基底表面波效应的存在,使得在激光脉冲照射下光电导天线产生的太赫兹波波不能有效地辐射出去,极大地阻碍了太赫兹波的产生及太赫兹技术的发展。……
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