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oe1(光电查) - 科学论文

25 条数据
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  • [2019年IEEE第二届信息通信与信号处理国际会议(ICICSP) - 中国威海(2019.9.28-2019.9.30)] 2019年IEEE第二届信息通信与信号处理国际会议(ICICSP) - 基于视觉的瓶装矿泉水中悬浮固体自动检测

    摘要： 我们研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，并开发了评估太赫兹宽频段灵敏度的新方法。通过考虑偏振依赖性，在0.5-2.0 THz频段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能有效提升相机灵敏度，在1 THz以下频段实际实现了十倍灵敏度提升。这种高灵敏度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2025-09-19 17:13:59

  • 用于光谱应用的高性能砷化镓/砷化铝太赫兹量子级联激光器

    摘要： 我们基于砷化镓/砷化铝异质结构开发了太赫兹量子级联激光器（QCLs），其发射频率可根据应用需求设定在3.4至5.0太赫兹之间。这些太赫兹QCLs具有窄线宽和较大的本征调谐范围，可用作机载或星载天文仪器的本振源，或作为高分辨率吸收光谱的辐射源——该技术有望实现等离子体过程中原子与离子密度的定量测定。由于约0.2%的较高电光转换效率和低于500安培/平方厘米的典型工作电流密度，该砷化镓/砷化铝太赫兹QCLs可在机械制冷机乃至微型制冷机中运行。这些激光器在最高约70K的工作温度下能输出超过1毫瓦的功率，足以满足上述大多数应用需求。

    关键词： 太赫兹（THz）光谱学，量子级联激光器（QCLs）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 具有石墨烯的光子晶体的选择性吸收

    摘要： 研究了具有石墨烯的光子晶体的选择性吸收。设计并验证了在太赫兹频段、介电常数为4.2的光子晶体，采用严格耦合波分析方法（RCWA）和有限元方法（FEM）。通过将光子晶体与石墨烯结合实现了选择性吸收。利用法诺共振拟合方法解释了选择性吸收现象。

    关键词： RCWA（严格耦合波分析）、FEM（有限元法）、THz（太赫兹）、选择性吸收、光子晶体（PC）、石墨烯

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 太赫兹等离子体激元的电子-电磁多物理场建模：综述

    摘要： 本文综述了太赫兹等离子体应用中电子-电磁多物理场建模的数值与解析方法。我们重点考察了电子输运的半经典理论框架下的方法，因其适用于研究二维电子气系统（常见于高电子迁移率晶体管HEMTs和石墨烯片层）中的等离子体波现象学。在模拟此类电子-等离子体器件时，需建立入射电磁波与器件的耦合模型或器件发射模型，因此需要采用电子-电磁耦合的多物理场多尺度模型。这类建模问题的计算域包含需要求解电动力学方程的大范围区域，故整体计算效率取决于电动力学方程的求解速度。然而，电动力学求解速度受限于最小网格尺寸——该尺寸又由电子输运方程决定。针对这些问题，本文综述了与流体动力学方程耦合的无条件稳定时域有限差分法(FDTD)和迭代交替方向隐式(ADI)-FDTD方法，探讨了基于FDTD、ADI-FDTD及迭代ADI-FDTD的全局建模方法的优势与权衡，并总结了研究结论。

    关键词： 电子、数值建模、电子输运、太赫兹（THz）、时域有限差分法（FDTD）、多物理场、等离子体激元、交替方向隐式时域有限差分法（ADI-FDTD）、多尺度建模、流体动力学（HD）、等离子体波、电磁学

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年第16届研究质量国际会议(QIR)：电气与计算机工程国际研讨会 - 印度尼西亚巴东（2019年7月22日-24日）] 2019年第16届研究质量国际会议(QIR)：电气与计算机工程国际研讨会 - 钛热敏电阻与加热器室温太赫兹天线耦合微测辐射热计

    摘要： 高探测率的室温太赫兹（THz）探测器有望应用于光谱学和成像领域，例如用于安全无损检测、建筑检测、医学和药学中的无创检查。我们研究了在具有MEMS结构的高阻硅（Si）衬底上制造的钛（Ti）热敏电阻和加热器的太赫兹天线耦合测辐射热计，以开发无需冷却的高性能传感器。本文报道了单探测器器件的设计、电磁（EM）和热模拟、制造、太赫兹波测量实验以及性能评估的研究，通过这些研究可以轻松开发大型太赫兹阵列探测器。通过研究采用细曲折线结构的Ti热敏电阻的太赫兹天线耦合测辐射热计，我们实现了优异的性能，其噪声等效功率（NEP）低至10^-11 W/Hz^1/2量级，响应频率达到5.5 kHz。

    关键词： 非破坏性、太赫兹（THz）、曲折线、传感、热敏电阻、噪声等效功率（NEP）、电阻温度系数（TCR）、响应度、测辐射热计、室温、非制冷、探测器、阵列

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 一款65纳米CMOS工艺的230GHz高功率宽带耦合驻波压控振荡器

    摘要： 本文提出了一种基于紧凑低损耗耦合驻波振荡器结构的230GHz宽带高输出功率谐波压控振荡器(VCO)。为提升输出功率，振荡器相互耦合时未给电路增加额外无源损耗。具有感性漏极阻抗的晶体管既为振荡器提供所需负阻，又作为频率调谐的有源可变电容，同时通过非线性特性产生所需的二次谐波功率。漏极传输线负责构建感性阻抗、耦合相邻振荡器并实现输出功率的路由与合成，从而使电路结构紧凑且无源损耗最小化。该设计采用无变容管频率调谐方案，在保证输出功率的同时实现宽带工作。除振荡器耦合与损耗最小化外，还通过优化晶体管所见的谐波阻抗来提升输出功率。原型芯片采用65nm CMOS工艺实现，VCO输出功率覆盖219-238GHz频段(8.35%调谐范围)，最大输出功率达3.4dBm。在1.5V电源供电下消耗195mW功耗时，测得最低相位噪声为-105.8dBc/Hz(偏移10MHz处)。

    关键词： 驻波、低损耗、太赫兹、宽带、频率调谐、紧凑结构、毫米波（mm-Wave）、压控振荡器（VCO）、毫米波/太赫兹（THz）功率产生、谐波振荡器、无变容二极管

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 用于太赫兹通信的宽带矩形双环纳米带石墨烯天线

    摘要： 本文提出了一种基于双矩形环的宽带石墨烯纳米带天线，适用于太赫兹（THz）应用。该研究开发了在物理参数上具有宽带高效特性的石墨烯基天线。该天线在1 THz中心频率处具有26%的宽阻抗带宽，最小回波损耗达24 dB，平均辐射效率约为44%。在工作频段内实现了2.45 dB的平均增益。本文旨在为太赫兹通信提供一种具备宽带、高效和可重构特性，且结构简单单层的天线方案。

    关键词： 双环天线、宽带天线、石墨烯、太赫兹、THz、可重构、纳米带天线

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [IEEE 2019年第五届知识工程与创新会议(KBEI) - 伊朗德黑兰 (2019.2.28-2019.3.1)] 2019年第五届知识工程与创新会议(KBEI) - 基于对称分裂环的三频段太赫兹超材料吸收器

    摘要： 本文提出了一种三频带太赫兹（THz）吸收器的简易结构。该吸收器仅由三个对称开口环构成，背面设有实心接地层，两者之间通过介质层基板隔开。研究表明，该吸收器具有三个不同的吸收频带，其峰值平均吸收率接近96%。结果表明，所设计吸收器的吸收带宽对入射角度不敏感。此外，为增强吸收峰值，本文引入了一种基于开口环厚度差异的新方法。由于该吸收器结构简单，其制备工艺可十分简便。因此，该太赫兹吸收器适用于传感、检测和成像等应用领域。

    关键词： 分裂环结构、超材料、三频带、太赫兹（THz）、吸收器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 斜入射快速带电粒子穿过石墨烯时的能量损失与渡越辐射

    摘要： 我们针对扫描透射电子显微镜（STEM）中斜入射单层石墨烯的带电粒子能量损失通道进行了完全相对论计算，区分了以电子激发形式（欧姆损耗）沉积在石墨烯中的能量与以渡越辐射（TR）形式发射到远场的能量。通过定义描述纵向和横向激发过程的两个石墨烯面内介电函数（分别对应这两种能量损失通道），构建了问题模型。采用多种石墨烯电导率模型作为这些介电函数的输入参数，使我们能够讨论斜入射对太赫兹（THz）至紫外（UV）宽频范围内多个过程的影响。特别地，在THz频段，我们证明石墨烯电导率的非局域效应在推迟区并不重要，并展示了渡越辐射谱的纵向与横向贡献呈现强各向异性的角分布特征——这种特征可通过STEM中的阴极荧光测量清晰区分。此外，我们探究了中红外（MIR）频段斜入射快带电粒子激发石墨烯光学响应中所谓横向模式的可能性。最后我们发现：除MIR至UV频段纵向欧姆能量损失通常存在的高能峰外，斜轨迹下横向欧姆能量损失的平面分布可能呈现强方向性特征，该特征有望通过STEM中对石墨烯的动量-角度分辨电子能量损失谱观测到。

    关键词： MIR（中红外）、能量损失、STEM（扫描透射电子显微镜）、太赫兹（THz）、切伦科夫辐射、紫外（UV）、石墨烯、阴极荧光、斜入射、欧姆损耗

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 紧凑型硅微加工宽带220-330 GHz正交模转换器（十字旋转结构）

    摘要： 本文报道了一种采用硅微加工技术在220-330 GHz频段实现的十字交叉正交模转换器(OMT)。十字交叉OMT具有超宽带特性且支持共面端口，但其精确复杂的几何结构使得高频制备面临挑战。本文展示的10×10×0.9 mm3微型OMT芯片是首个全波段微加工OMT（覆盖任意频段），也是110 GHz以上频段实现的第二款十字交叉OMT。实测数据显示：在整个波导频段内，插入损耗平均0.3 dB（最差0.6 dB）、交叉极化平均60 dB（最差30 dB），创下220-330 GHz频段无论何种设计或工艺的宽带OMT最佳性能纪录；回波损耗平均22 dB（最差16 dB）达到或优于既有研究成果。论文探讨了该复杂九层硅微加工器件的设计考量与权衡因素，包括侧壁斜度、欠蚀刻以及芯片键合错位的影响。研究表明：对于十字交叉OMT这类对几何形变极度敏感的器件，必须在设计阶段预判并补偿所有制造缺陷才能实现优异的射频性能。

    关键词： 太赫兹、毫米波、深反应离子刻蚀、正交模转换器、旋转场天线、硅微加工技术、THz、毫米波、MEMS、OMT

    更新于2025-09-11 14:15:04