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oe1(光电查) - 科学论文

25 条数据
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  • [IEEE 2018 AEIT国际年会 - 意大利巴里（2018.10.3-2018.10.5）] 2018年AEIT国际年会 - 作为太赫兹探测器的固态整流器

    摘要： 我们提出了一种新型固态整流器，与CMOS集成电路兼容，适用于室温下太赫兹辐射的直接转换。该结构构建了一个整流天线，由平面螺旋挤压而成的截头圆锥螺旋体构成，并在一端连接纳米级金属晶须。该晶须延伸至MOS-FET晶体管的栅极。通过栅极下方产生的等离子体波自混频效应实现整流功能。本方案易于与现有成像系统集成，无需采用成本高昂的极小技术节点——因为等离子体波不受栅极尺寸影响。其余电子元件仅需提供必要的集成读出电路。文中给出了自混频过程的理论解释及显示直流电势产生的TCAD仿真结果，并额外展示双势垒整流器结构作为对比探测器。

    关键词： 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOS-FET）、整流天线（rectenna）、图像探测器、互补金属氧化物半导体（CMOS）、太赫兹天线（THz antennas）

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 一款高分辨率220GHz超宽带全集成逆合成孔径雷达成像系统

    摘要： 本文提出了一种工作在亚太赫兹（sub-THz）频段的超宽带全集成成像雷达，在不使用任何聚焦透镜/反射镜的情况下实现了精细的横向分辨率。我们在23厘米距离处实现了2毫米的横向分辨率以及2.7毫米的距离分辨率。为实现优异的距离分辨率，在调频连续波雷达配置中，我们生成并高效辐射了中心频率为221.1 GHz、最先进啁啾带宽（BW）达62.4 GHz的信号。我们提出了一种核心晶体管周围无源嵌入结构的最优设计技术，以最大化压控振荡器的调谐带宽。在接收端，为最大化中频电平，采用专为最低变频损耗设计的次谐波混频器。最终，为实现精细横向分辨率，我们基于逆合成孔径雷达（ISAR）系统实现了近场波束形成算法，合成波束宽度小于0.5°，从而重建出高分辨率图像。该系统采用55纳米BiCMOS工艺制造。据我们所知，这是首个利用ISAR实现高横向分辨率的全集成亚太赫兹/亚太赫兹频段成像雷达。

    关键词： 超宽带、调频连续波（FMCW）、遥感、太赫兹、雷达、亚太赫兹（sub-THz）、振荡器、逆合成孔径雷达（ISAR）、平面波

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过下转换光学非线性在量子级联激光器中产生太赫兹波：设计与建模

    摘要： 本文提出一种通过光学非线性频率下转换实现量子级联激光器（QCL）太赫兹（THz）辐射的电驱动光激发激光结构。该创新设计中，泵浦光与太赫兹辐射均由同一有源区导带内量子化态间的电子-光学子带间跃迁（IST）同步产生。采用薛定谔-泊松方程自洽求解实现激光能带结构建模，并通过密度矩阵方法与能量密度平衡方程（自洽考虑结构中的光学、电学及热相互作用）对所提结构的电子输运特性进行详细分析。此外，基于体德鲁德模型计算太赫兹光学模式的波导损耗。通过密度矩阵方程稳态解，推导出太赫兹强度增益与泵浦场强度、载流子分布及量子相干贡献的函数关系?；诟媚Ｐ?，我们分析了220K和300K两种散热器温度下的器件稳态与瞬态特性。仿真结果表明，该结构有望实现量子级联激光器的室温太赫兹辐射输出。

    关键词： 量子级联激光器（QCL）、太赫兹（THz）产生、下转换光学非线性、密度矩阵形式体系

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 太赫兹频率下InGaAs纳米线的非线性电荷输运

    摘要： 我们利用宽带太赫兹脉冲（峰值电场高达0.6 MV/cm）的光学泵浦/太赫兹探测光谱技术，研究了高电场下GaAs/In0.2Ga0.8As核壳纳米线壳层的电子输运特性。当太赫兹驱动电场超过0.4 MV/cm时，光激发电荷载流子的等离子体共振出现系统性红移且其光谱权重减弱。该现象归因于能谷间电子散射导致平均电子有效质量倍增。相应地，在最高电场下电子迁移率降至初始值约一半。研究表明有效质量的增加沿纳米线分布不均，主要集中于中部区域，从而引发载流子响应的空间非均匀性。我们的结果量化了砷化镓基纳米线中的非线性输运机制，并揭示了其在太赫兹频段纳米器件开发中的巨大潜力。

    关键词： 局域等离子体、谷间散射、纳米线、太赫兹（THz）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE 2019化合物半导体周（CSW）- 日本奈良（2019.5.19-2019.5.23）] 2019年化合物半导体周（CSW）- 声子辐照对GaAs双量子点中泡利自旋阻塞的破坏

    摘要： 在这封信中，我们报告了初步的实验结果，这些结果为汽车传感中预期的户外非结构化场景的低太赫兹（低-THz）雷达成像奠定了基础。简要概述了低-THz单成像雷达传感器的需求和规格。讨论了工作在150 GHz的频率调制连续波（FMCW）雷达的成像能力。对150-GHz FMCW雷达和参考30-GHz步进频率雷达在道路和非道路场景上获得的实验图像进行了比较，并分析了它们的性能。

    关键词： 低太赫兹（低-THz），成像雷达

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 太赫兹驱动电子加速的PBG波导优化

    摘要： 对二维光子带隙介电结构（亦称光子晶体）的特性进行了数值研究，以辅助设计太赫兹（THz）驱动的直线电子加速器波导。鉴于太赫兹加速机制中驱动脉冲具有宽带特性，其中一个设计目标是最大化光子带隙宽度，从而使相关频率能在光子晶体线性缺陷波导中传播。所提出的设计方案经过优化，在有效加速带宽与同步中心频率下的强束-波相互作用之间实现了最佳平衡。通过对比加速带宽、加速电压和表面磁场等参数，将该几何结构与文献中的主要对比方案——介质包层波导进行了比较。

    关键词： 光子晶体、太赫兹（THz）电子加速、光子带隙波导（PBG-Ws）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 智能反射面辅助多输入多输出太赫兹系统的频谱效率优化

    摘要： 智能反射面（IRS）被视为太赫兹（THz）通信中极具前景的应用技术，因其能在不增加额外功耗的情况下提升THz通信性能。本文研究基站（BS）借助IRS与用户进行下行多输入多输出通信的系统，目标是通过设计IRS的离散相移和基站的预编码器来优化频谱效率——这是一个棘手的非凸优化问题。为求解该问题，我们将原问题转化为通过设计IRS相移以最大化路径增益之和的形式，并提出基于交叉熵算法来搜索最优IRS相移矩阵。随后采用经典奇异值分解和水填充方法设计最优预编码器。

    关键词： 太赫兹（THz）通信、智能反射面（IRS）、频谱效率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用高束团电荷电子束实现太赫兹自由电子激光的极高强度运行

    摘要： 大阪大学基于L波段（1.3 GHz）电子直线加速器搭建的自由电子激光器（FEL），通过将电子束团电荷量从常规模式（108 MHz模式）的1 nC提升至新模态（27 MHz模式）的4 nC——即利用电子枪栅极脉冲器将电子束团间隔扩展为原先四倍，在保持直线加速器束流负载不变的前提下，以1.3 GHz的第48次分谐波频率（27 MHz）产生重复频率为27 MHz、脉宽5 ns的系列脉冲——从而获得了更高强度的太赫兹光束。实测数据显示：该27 MHz模式下由大量微脉冲组成的FEL宏脉冲能量最高达28.5 mJ（对应波长约65 μm或频率4.6 THz），显著高于108 MHz模式13 mJ的宏脉冲峰值能量；根据4 μs宏脉冲持续时间和36.9 ns微脉冲间隔计算，该模式下使用110个微脉冲时单微脉冲最大能量约260 μJ，较常规模式及同波段/频段其他FEL的微脉冲能量高出近十倍。

    关键词： 自由电子激光器（FEL）、太赫兹（THz）、电子束、高电荷量

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 无解理面多段半导体激光二极管产生100 GHz多碰撞脉冲

    摘要： 我们开发了采用非制冷微测辐射热计阵列的太赫兹（THz）相机用于简易太赫兹成像，提升其灵敏度是重要课题之一。我们为实时太赫兹相机制造了具有谐振腔结构的新微测辐射热计阵列，并开发了评估宽频段太赫兹频率区域灵敏度的新方法。通过考虑偏振依赖性，在0.5-2.0太赫兹频率范围内测量了该太赫兹相机的灵敏度频率特性。研究发现谐振腔结构有效提升了相机灵敏度，在1太赫兹以下频段实际实现了十倍灵敏度提升。这种高灵敏度增强的太赫兹相机将拓展分子成像和无损检测等实时太赫兹成像的应用前沿。

    关键词： 焦平面阵列，微测辐射热计，太赫兹（THz），实时成像，紧凑型太赫兹相机

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2018年第11届全球毫米波研讨会(GSMM) - 美国科罗拉多州博尔德市(2018.5.22-2018.5.24)] 2018年第11届全球毫米波研讨会(GSMM) - 基于小型原子蒸汽腔传感元件的高分辨率天线近场成像与亚太赫兹测量

    摘要： 近年来，利用原子蒸汽中里德堡态的量子光学电磁感应透明（EIT）光谱技术对毫米波（mmW）和太赫兹电场进行原子传感与测量，为开发原子电场标准及传感器技术带来了显著关注。本文描述了近期采用小型原子蒸汽腔传感元件对13.49 GHz库尔段喇叭天线辐射方向图进行近场成像的研究。我们以λ/10的空间分辨率成像电场，并通过里德堡共振的非共振交流斯塔克位移，在72至240 V/m的电场范围内进行测量。同一原子传感元件还被用于测量255 GHz的亚太赫兹电场——将毫米波频率提升了一个数量级以上。该亚太赫兹电场通过近共振毫米波原子跃迁，在连续±100 MHz频带范围内进行测量。

    关键词： 原子、微波、电场、计量学、量子传感、毫米波、太赫兹、天线、毫米波（mmW）、里德堡态、太赫兹（THz）、原子传感器、天线特性表征

    更新于2025-09-23 05:26:43