光电导天线THz时域光谱系统和THz小波域光谱技术

摘要

本论文的主要工作一是利用理论与实验相结合的方法，搭建一套基于光电导天线的THz时域光谱系统，通过实验证实了发射天线已经正常工作；二是探讨了将小波变换引入THz时域光谱技术的意义，展示了小波变换与THz技术结合的优势。详细内容包括以下几个方面： 1、在大量阅读相关文献的基础上，综述了THz科学技术的发展历史、发射探测、应用前景、优势特长和研究现状。 2、详细介绍了基于光电导天线的 THz时域系统的结构，描述了天线部分的设计、安装和调试方法，对实验步骤和实验方法进行了详细的解释，分析了实验得到的由光电导天线发出的THz波脉冲，从而证明了激发天线已经正常工作。理论部分对发射天线的THz波耦合问题、探测天线的响应问题和系统的光学传输过程进行了细致的分析。 3、详细介绍了小波变换的历史发展、相关概念和理论基础；采用Gabor小波对经过金属波导的THz波脉冲进行了连续小波变换分析，从变换结果中提取出代表着金属波导中三个主要模式的模式带，指出了基于小波变换的THz小波时域光谱技术相对与THz时域光谱技术的优势；详细探讨了形状因子的变化对小波变换的影响。

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第一章绪论

1.1引言

1.2 THz波的产生

1.2.1宽频THz波的产生

1.2.2窄频THz波的产生

1.3 THz波的探测

1.3.1宽带THz脉冲探测

1.3.2窄带THz波探测

1.4超快THz脉冲的特点

1.4.1超快THz脉冲的优点

1.4.2THz研究中的不足之处

1.5 THz技术的应用

1.5.1 THz波应用与天文科学和大气科学

1.5.2 THz辐射成像

1.5.3 THz波的生物及医学应用

1.5.4 THz波通信

1.5.5 THz波与微结构器件

1.5.6 THz波雷达

1.6本论文的主要工作

第二章光电导天线THz时域光谱系统

2.1 THz-TDS的结构及原理

2.1.1 THz-TDS的结构

2.1.2 THz光学

2.2天线THz波源及激发原理

2.2.1激发天线

2.2.2天线激发THz波原理

2.3探测天线

2.4实验步骤及初步结果

2.5后续工作

第三章THz小波变换

3.1小波变换简介

3.1.1傅立叶变换和加窗傅立叶变换

3.1.2小波变换发展史

3.2小波变换

3.2.1小波母函数与子小波函数

3.2.2连续小波变换和离散小波变换

3.2.3小波变换的基本性质

3.3小波变换分析经过波导的THz波信号

3.4形状因子对小波变换的影响

第四章总结

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢