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[IEEE 2018国际网络、计算机与通信研讨会（ISNCC）- 罗马（2018年6月19日-2018年6月21日）] 2018年国际网络、计算机与通信研讨会（ISNCC）- 偏振分集脉冲太赫兹光谱光电导天线设计
摘要： 本文设计了一种光电导天线，使其兼具脉冲太赫兹发射与接收功能。该双端口天线采用偏振分集结构，具有高灵敏度的偏振检测性能。天线电极由三个臂和两个间隙构成，可通过激光照射激发。实验采用波长800纳米、输出功率80毫瓦、重复频率100兆赫兹、脉宽100飞秒的激光束作为光学激励源。根据端口排布方式，每个端口产生的脉冲偏振方向均与另一端口正交。天线电极下方采用砷化镓作为光电导衬底，并使用Taconic RF-35防反射涂层来抑制杂散太赫兹回波。仿真结果表明，该天线不仅具备偏振分集特性，还展现出良好的宽带响应性能。
关键词： 光谱学、偏振分集、脉冲太赫兹、光电导天线
更新于2025-09-23 15:23:52
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偏振分辨研究：用于增强太赫兹发射的纳米图案化光电导天线
摘要： 太赫兹（THz）频段尽管具有多项重要应用潜力，但由于缺乏合适的辐射源和探测器，过去一直研究较少。近几十年来，随着便捷式太赫兹源与探测器的出现，这一局面正在改变。太赫兹光电导天线（PCA）凭借其成本效益高、室温工作等优势特性，无论作为辐射源还是探测器，都在当前及未来太赫兹光谱研究领域发挥着关键作用。为提升太赫兹发射效率，研究者已提出并研究了多种复杂PCA设计方案。要阐明这类器件的物理机制，需要对若干物理参数进行深入探究，这要求在相同条件下整合多种实验技术。本文展示了一项相关研究：通过对纳米结构有源区PCA进行泵浦偏振参量调控（该结构能增强太赫兹辐射发射），并通过系列测量揭示了器件中多种物理过程对太赫兹辐射发射的微妙相互作用机制。
关键词： 表征设置，增强太赫兹产生，光电导天线，纳米图案
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018年第43届国际红外、毫米波与太赫兹波会议（IRMMW-THz 2018）- 名古屋（2018.9.9-2018.9.14）] 2018年第43届国际红外、毫米波与太赫兹波会议（IRMMW-THz）- 具有可调椭圆偏振的亚周期强太赫兹源
摘要： 我们提出了一种基于大孔径光电导天线的新型太赫兹源，用于产生具有可调椭圆偏振的强太赫兹波。我们设计了一种具有垂直和水平电极的叉指结构，分别产生具有水平和垂直偏振的半周期太赫兹脉冲。通过在天线水平电极部分沉积石英窗形成相位掩模，引入了两种偏振之间的时间延迟。我们展示了具有可调椭圆偏振和70 kV/cm电场的亚周期太赫兹脉冲的产生。结果表明，偏振状态可以从线性变化到准圆形。
关键词： 椭圆偏振、光电导天线、亚周期脉冲、太赫兹源、可调谐偏振
更新于2025-09-23 15:22:29
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用于长波长光纤激光泵浦的太赫兹发射器GaAsBi外延层研究
摘要： 本文报道了关于GaBiAs太赫兹发射器的研究。通过分子束外延生长的薄膜进行了结构和光学表征。X射线衍射、光致发光和能谱分析证实样品中铋浓度存在不均匀性。利用傅里叶变换红外光谱研究了制备的蝶形光电导天线的产生特性。收集的数据表明，随着铋浓度的增加，光谱形状呈现一定变化规律：低频段（0.1-0.2太赫兹）急剧下降，同时0.3-1太赫兹范围内强度显著增强，在约0.4太赫兹频率处出现明显峰值。太赫兹功率与平均光电流比值的下降可归因于电子迁移率的普遍降低，这既由大量结构缺陷引起，也源于晶体的局部强加热效应。
关键词： 太赫兹发射器、光电导天线、分子束外延、砷化镓铋、傅里叶变换红外光谱
更新于2025-09-23 15:19:57
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由飞秒铒光纤激光器激发的植入式锗光电导天线可实现高达70太赫兹的带宽
摘要： 太赫兹频段的相位稳定电磁脉冲为时间分辨光谱学提供了若干独特能力。然而其应用多样性受限于所覆盖的光谱带宽——特别是光电导发射器（太赫兹光谱学中最广泛采用的技术）在常规透射模式下，由于红外活性光学声子的吸收，其上限频率仅能达到7太赫兹。本研究展示了一种金掺杂锗发射器产生的超宽带（最高延伸至70太赫兹）太赫兹辐射，该发射器兼容工作波长分别为1.1微米和1.55微米、脉冲重复频率分别为10兆赫兹和20兆赫兹的锁模光纤激光器。这一成果为开发兼容硅CMOS技术、可运行至多太赫兹频段的紧凑型太赫兹光子器件开辟了可能。
关键词： 光电导天线、硅CMOS技术、太赫兹发射、锗发射器、飞秒光纤激光器
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于SI-GaAs的太赫兹光电导天线在线性模式下的多能谷散射特性
摘要： 本文研究了不同偏置电场下太赫兹辐射与光生载流子空间分布的关系。通过太赫兹时域光谱系统测量了SI-GaAs光电导天线的太赫兹脉冲和光电流。通过将太赫兹场随时间积分的光电流与示波器测量的光电流进行比较，获得了不同能谷中光生载流子的占据率。结果表明，当偏置电场为3.33 kV/cm时，93.04%的光生载流子位于Γ能谷；当偏置电场为20.00 kV/cm时，68.6%的光生载流子转移到卫星能谷。随着偏置电场增大，卫星能谷的载流子占据率趋于饱和值72.16%。为获得高偏置电场下卫星能谷的载流子占据率及饱和值，基于光激活电荷畴理论建立了系综蒙特卡罗模拟模型。
关键词： 光电导天线、多能谷散射、半绝缘砷化镓（SI-GaAs）、太赫兹时域光谱技术
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过嵌入式等离子体超表面调控半导体衬底载流子动力学增强光电导天线太赫兹发射带宽
摘要： 本文展示了一种通过调控半导体表面载流子动力学来增强半导体基光电导天线（PCA）太赫兹（THz）发射带宽的技术。PCA的带宽受限于光生载流子的衰减过程，在半绝缘砷化镓（SI-GaAs）中该过程约为50皮秒量级。研究表明，在PCA光电导间隙中嵌入等离子体超表面结构，可使发射带宽提升超过50%。这是因为这些纳米结构作为光生载流子的局部复合位点，有效缩短了载流子寿命。此外，缺陷位点降低了终端电流，从而减少了器件中的焦耳热效应。该超表面还能促进激发红外光更高效地耦合至PCA，进而提高器件的光-THz转换效率。
关键词： 载流子动力学、等离子体超表面、带宽增强、光电导天线、太赫兹
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用低温生长GaAs光电导天线进行太赫兹波探测的噪声谱测量与分析
摘要： 研究了基于砷化镓（GaAs）光电导天线（PCA）的时域太赫兹（THz）波探测系统中的噪声功率谱密度（NPSD）。放大器输出端的光电导天线噪声与放大器噪声贡献度强烈依赖于PCA电阻、电路参数及频率。该PCA存在两类噪声：一类可通过PCA电阻的约翰逊-奈奎斯特（热）噪声建模，另一类其NPSD与频率成反比且强度取决于GaAs材料特性与金属化层属性。在~100kHz高频段，若PCA与放大器间电缆电容较大可能出现电压型放大器噪声，因而中频段往往呈现低噪声区间。相比采用Ti/Au金属化的PCA，具有更低接触电阻的Pd/Ge/Ti/Au金属化PCA会使输出端约翰逊-奈奎斯特噪声影响更为显著。
关键词： 热噪声、噪声频谱、光电导天线、低温生长砷化镓、1/f噪声
更新于2025-09-12 10:27:22
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蓝宝石衬底砷化镓上制备的光电导天线增强了太赫兹辐射
摘要： 报道了在亚太赫兹波段，蓝宝石上砷化镓（GoS）衬底制备的光电导天线（PCA）的太赫兹（THz）辐射特性。通过分子束外延技术在蓝宝石晶圆上直接沉积了约1微米厚的砷化镓层，随后采用光刻工艺在GoS衬底上制作蝴蝶形天线结构，并将该器件作为自制太赫兹时域光谱仪的发射源进行测试。将其性能与具有相同天线结构但采用低温生长砷化镓（LT-GaAs）制备的商业化PCA进行对比，结果表明基于GoS的PCA辐射出更强的太赫兹场强——最高可达LT-GaAs基PCA的1.9倍，证实GoS是极具潜力的光电导材料。此外，蓝宝石衬底的光学透明特性允许从背面照射器件，这对样品通常紧贴PCA器件前表面的太赫兹近场成像应用至关重要。
关键词： 光电导天线、分子束外延、太赫兹时域光谱仪、太赫兹、蓝宝石上砷化镓
更新于2025-09-12 10:27:22
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一种控制基于LT-GaAs太赫兹光电导天线电光特性的先进方法
摘要： 本工作报道了一种太赫兹光电导天线（PCA）设计的先进方法。通过调节砷压强、砷/镓通量比、生长/退火温度及退火时间，在GaAs (100)衬底上采用分子束外延（MBE）法制备了用于PCA制造的LT-GaAs薄膜。这些参数对PCA样品的电光性能具有关键影响，太赫兹辐射功率和时域光谱测量结果证实了这一点。研究发现670°C的退火温度是构建PCA的最佳条件，该PCA在0.1 THz共振频率下可实现高达1 THz频谱范围内高幅值的太赫兹辐射。与参考ZnTe晶体相比，该PCA的太赫兹功率提升了两倍。此外，与商用ZOMEGA天线相比，该天线在太赫兹功率、光电流效率和驱动直流击穿电压方面分别实现了1.5倍、3倍和2倍的提升。这些成果为研制高效LT-GaAs基光电导天线奠定了基础。
关键词： 太赫兹天线，太赫兹辐射，光电导天线，低温生长砷化镓，太赫兹光谱学
更新于2025-09-11 14:15:04