金属表面、Cu2O/金属界面、硅表面太赫兹辐射的实验研究

摘要

目前，高效的太赫兹源仍然是太赫兹研究与应用中的重点和瓶颈。本文主要研究金属表面、氧化亚铜/金属界面和硅表面的太赫兹辐射。通过多种不同的实验方法，我们探讨了其中可能存在的产生机制。
　　实验中，用入射角可以调谐的机械结构初步研究了金属表面的太赫兹辐射。通过与前人工作的对比，可知，一般的振荡级激光器在没有激发表面等离激元的情况下，是无法辐射出可探测的太赫兹信号的。
　　在研究金属表面辐射太赫兹过程中，发现Cu2O/金属界面可以辐射出比较强的太赫兹。我们制作了一块Cu2O/Au薄膜样品，其表面辐射的太赫兹电场强度有InAs的十分之一。如果可以合理的调节Cu2O/Au薄膜中的参数，有可能会制作出更强甚至超越InAs的太赫兹表面辐射源。
　　硅表面的太赫兹辐射很弱。实验中，测得硅表面辐射的太赫兹电场强度只有InAs的1/500。通过测量太赫兹电场强度对方位角的依赖，首次在太赫兹波段观察到单晶硅表面的四重对称性。我们认为，这一对称性和人们之前用二次谐波所观察到的四重对称性的物理机制是一样的。其物理根源都是电四极子和磁偶极子。另外，我们发现通过打磨硅表面太赫兹辐射能量增强了25倍，并且打磨方向与辐射强度有着很强的依赖关系。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 金属表面辐射太赫兹的研究现状

1.2 Cu2O/金属界面辐射太赫兹的研究现状

1.3 硅表面辐射太赫兹的研究现状

1.4 本文内容

第二章 表面辐射太赫兹的机理和自由空间电光采样技术

2.1 表面辐射太赫兹的基本机理

2.2 太赫兹的自由空间电光采样技术

2.3 本章小结

第三章 金属表面辐射太赫兹的研究

3.1 金属表面辐射太赫兹的机理

3.2 实验样品与实验装置

3.3 实验光路

3.4 实验结果与分析

3.5 本章小结

第四章 Cu2O/金属界面辐射太赫兹的实验研究

4.1 不同条件下铜表面的氧化

4.2 Cu2O/金属界面太赫兹辐射的机理

4.3 实验样品制作

4.4 实验光路

4.5 实验结果与分析

4.6 本章小结

第五章 硅表面辐射太赫兹的实验研究

5.1 硅表面的二阶非线性极化性质与测量

5.2 实验光路与实验样品准备

5.3 实验结果

5.4 实验结果分析

5.5 本章小结

结 束 语

论文内容与结论

总结展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果