【摘 要】
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太赫兹(THz)技术在物理、化学、材料科学、生物医学、无损检测、通信以及军事领域具有巨大的应用潜能。为了研究THz器件的性能,我们搭建了一台THz波段的傅里叶变换光谱仪,其
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太赫兹(THz)技术在物理、化学、材料科学、生物医学、无损检测、通信以及军事领域具有巨大的应用潜能。为了研究THz器件的性能,我们搭建了一台THz波段的傅里叶变换光谱仪,其工作频率范围0.3-1.5THz,所能测量的最高频率为30THz,最小分辨率带宽为750MHz。本文的主要工作有:(1)使用超导Niobium Nitride(NbN) Hot Electron Bolometer(HEB)混频器作为光谱仪的最重要部件——检测器,利用该系统对超导HEB混频器的响应特性进行了大量的实验,得到不同本振频率下HEB的频率响应和响应带宽,并对不同本振频率的测试结果和同一次实验的两次不同的测试结果进行了分析比较,说明系统较为稳定,但仍存在误差。测量误差的主要是由于系统中动镜调整的不理想造成的。对此进行了重点分析,并用matlab进行了仿真计算。(2)为了减少误差,本文提出了利用压电陶瓷制动器的激光自准直系统来保证FTS动镜的稳定的改进措施。在原有的系统中引入了动镜自准直系统,给出了自准直系统的算法,搭建了动镜自准直系统。(3)利用改进后的系统分别对固态THz源和超导HEB混频器进行多次测试,说明自准直系统具有可重复性。通过比较改进前后的实验结果,说明测量的结果更稳定,信噪比得到提高,取得了理想的效果。
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