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1、《半导体光电》2009年8月第30卷第4期杜艳丽等:太赫兹波探测器的研究进展动态综述太赫兹波探测器的研究进展杜艳丽,刘晓旻,段智勇,弓巧侠,郭茂田(郑州大学物理工程学院,郑州450052)摘要:太赫兹技术涉及电磁学、半导体物理学、光电子学、材料科学以及微加工技术等多个学科。太赫兹探测器是太赫兹技术应用的关键器件之一。太赫兹电磁波独特的特点,令太赫兹技术在物体成像、射电天文、宽带移动通信、医疗诊断、环境监测等方面具有重大的科学研究价值和广阔的应用前景。文章介绍了太赫兹探测技术的原理及其应用,并在此基础上分析了太赫兹探测器件的最新进展、性能和发展趋势。关键词:太赫
2、兹电磁波;太赫兹探测器;太赫兹时域光谱技术;光电导采样;自由空间电光采样中图分类号:O434.3文献标识码:A文章编号:1001-5868(2009)04-0481-05ResearchProgressesonTerahertzDetectorsDUYan2li,LIUXiao2min,DUANZhi2yong,GONGQiao2xia,GUOMao2tian(PhysicalEngineeringCollege,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,CHN)Abstract:Terahertztechnologyinvolv
3、esmultiplesubjects,suchaselectromagnetic,semiconductorphysics,optoelectronics,materialscienceandmicro2technology.Terahertzdetectorsareoneoftheessentialdevicesinterahertzapplications.Owingtoitsuniquecharacteristics,terahertztechnologyisplayingamoreandmoreimportmentroleandownsanexpans
4、iveprospectinobjectsimaging,radioastronomy,broadbandcommunication,medicaldiagnosis,environmentalmonitoring,andmanyotherfields.Thedevelopmentsofterahertzdetectiontechnologyareanalyzedaswellasitsprinciplesandapplications,basedonwhich,thelatestprogressesanddevelopingtrendsarediscussed.
5、Keywords:terahertzelectromagneticwave;terahertzdetector;THz2TDS;photoconductivesampling(PC);free2space2electro2opticsampling(FS2EOS)0引言显著不同的特点和应用。而太赫兹技术也将为人们对物质的表征和操控提供很大的自由空间。例如,12太赫兹波是频率0.1～10THz(1THz=10太赫兹辐射具有良好的时空相干特性,这为实现量Hz)范围内的电磁波,它对应的波长范围为3mm～子相干和量子控制提供了新的手段。而在高分辨率30μm,位于毫米波
6、(亚毫米波)与红外波之间。太连续测量和时域测量两个方面的能力也极大地扩展赫兹光子对应能量范围为0.414～41.4meV,与分了太赫兹光谱在天体物理和大气科学中的作用。此子和材料的低频振动和转动能量范围相匹配。这些外,太赫兹技术在军事领域的应用前景广阔,主要包决定了太赫兹波在电磁频谱中的特殊位置以及在传括目标探测(太赫兹雷达)、保密通信、对抗、敌我识播、散射、反射、吸收、穿透等方面与毫米波、红外线别、隐藏武器探测、武器精确制导、军用工具测试和[122]收稿日期:2008-12-15.安全检测等方面。基金项目:郑州大学人才引进资助项目.在太赫兹波段的开发和利用中
7、,检测太赫兹信·481·SEMICONDUCTOROPTOELECTRONICSVol.30No.4Aug.2009号具有举足轻重的意义。因为,一方面,与较短波长利用THz2TDS系统进行太赫兹探测最常用的[11212]的光学波段电磁波相比,太赫兹波光子能量低,背景两种采样方式是:光电导采样(PC采样)和自由[13214]噪声通常占据显著地位;另一方面,随着太赫兹技术空间电光采样(FS2EOS),二者均采用飞秒激光在各领域特别是军事领域中的应用的深入开展,不源。利用光电导取样或自由空间的电光取样的方法断提高接收灵敏度成为必然的要求。直接记录太赫兹辐射电场的振幅
8、时间波形。目前,太赫兹信号探测技术从原
