高速太赫兹调制器的研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shadowhigher
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于太赫兹波具有许多优点,如较小的光子能量、优良的相干性和高透过率,在过去的二十年中,太赫兹技术吸引了各个领域的研究者。随着太赫兹技术在多个领域有着越来越多的应用,尤其在无线通信、安全检查、生物医学和环境监测等方面的巨大应用潜力,太赫兹技术的研究逐渐成为各国企业、高校和研究机构的研究重点。由于现代社会对无线通信的需求越来越迫切,太赫兹通信系统近来已成为一个研究热点。在太赫兹技术众多的重要应用中,我们主要研究了太赫兹通信系统中的核心器件之一—太赫兹调制器。  在本文中,我们对基于高电子迁移率晶体管(HEMT)/开口谐振环(SRR)复合结构的太赫兹波调制器的工作原理及光电特性进行了分析,设计并制备了具有超高调制速率的电控HEMT/SRR太赫兹波调制器,用于实现对入射太赫兹波进行的幅度调制。该调制器由高电子迁移率晶体管阵列,金属谐振环阵列和两块用于施加电压的金属板构成。在金属板上施加电压时,调制器内HEMT的InGaAs沟道层的厚度和宽度均会发生变化,进而引起二维电子气(2DEG)密度变化,伴随着二维电子气的密度变化,该调制器能实现对入射的太赫兹波进行幅度调制。通过使用太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)测试,该器件在0到-3 V的静态电压下对太赫兹波(0.57 THz)的调制深度达到约28%。而在高频交流电压下,该调制器会对太赫兹波呈现高速的动态响应。我们的测试结果显示,调制速率高达10.6 MHz,而最大的调制速率估计可达到11 MHz。随着对其电阻和电容的进一步优化,该太赫兹调制器的调制速度有望达到更高。  本论文的主要研究内容为:  (1)研究了太赫兹调制器的结构及其工作原理,设计了一种基于HEMT/SRR复合结构的电控太赫兹调制器;  (2)以分子束外延(MBE)技术生长的GaAs-HEMT为基底,运用成熟的半导体工艺制备了源漏极、栅极和HEMT表面的金属超材料谐振环阵列,完成了基于HEMT/SRR复合结构的电控太赫兹调制器的制备;  (3)使用太赫兹时域光谱系统(THz-TDS),测量了器件在静态电压下对入射太赫兹波的幅度调制特性;  (4)搭建测试电路,间接测试了该调制器在高频交变电压下对太赫兹波的动态响应特性。
其他文献
该文首先论述了实现光学模式识别的两种方案,空间匹配滤波相关识别和联合变换相关识别的原理和技术.针对联合变换相关器,分析了对联合功率谱的调制和滤波技术,缩小了峰值半宽
光学模式识别,以其快速,可并行处理等特点,成为识别实用化和实时化的重要途径,在军用目标识别、自动控制、指纹识别等领域得到了广泛的研究和应用。自然背景下人工目标的识别
匹配滤波相关器具有高速并行的二维相关运算能力,光折变体全息存储具有空间分辨率高、存储容量大等优点.将光折变体全息存储技术与匹配滤波相关器结合构成光折变体全息存储匹
AlGaN/GaN量子阱中红外探测器是工作波长位于中红外波段的第三代焦平面阵列的有力竞争者,特别是其可以与紫外探测器进行单片集成,形成了该种红外探测器特有的优势,因此,其在军事
立春刚过,中央一号文件就如期而至.这比2019年中央一号文件的发布时间整整提前了两个星期.尽管当前新型冠状病毒感染肺炎疫情仍在肆虐,但一号文件的发布瞬间成为各大公号浏览
期刊
突破衍射极限一直是光学领域里的研究热点之一,最近研究表明,几何尺寸接近光波波长的微球透镜具有超分辨能力,可以显著提高传统光学显微镜的分辨率,并且当其在半浸没条件下时,其超分辨成像的质量将会明显改善。本文围绕直径为4.87μm的SiO2微球透镜在半浸没时的成像性质展开研究,并提出了一种制备厘米量级微球透镜阵列的方法,以实现大面积超分辨显微成像。首先,我们将SiO2微球与待观测样品分开,研究了半浸没时
在2005年,我国修订的新《公司法》中第一次对一人公司的法律地位明确承认,这一举措,对当时我国公司法的发展和运行都是具有非常重要的意义.我国《公司法》适用于一人公司的法
近来,被称为下一代固体照明光源的白光LED(White light emitting diodes, W-LEDs)由于具有节能、环保、寿命长等优点受到越来越广泛的关注。最常见的W-LED是用蓝光LED芯片与YAG
梳状分波器技术由于其较高的性价比,在窄带密集波分复用系统中被大量使用。目前商用的梳状分波器技术有两种:GT(GiresTournois)腔迈克耳逊干涉技术和双折射晶体技术。但是随着
本文探究用金纳米线颗粒代替金膜作为金属敏感层,用微米光纤作为光波载体的表面等离子体效应,以期突破传统金膜为金属敏感层的限制,综合微米光纤优异的传输特性,研发制备出更高性