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太赫兹波的特性探究

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:太赫兹波不仅兼具微波的穿透性和光波的良好操控性,还具备许多不同于传统光源的独特性质。瞬态性[6]太赫兹波的脉冲宽度通常集中在皮秒量级,故利用太赫兹波能够轻松地对多种材料进行时间分辨的研究。强穿透性[10]太赫兹波对许多非极性材料都具有极强的穿透性,借助该特性,太赫兹波能普遍地应用于黑盒物品、危险品的安全检查工作。

太赫兹波的特性探究

赫兹波不仅兼具微波的穿透性和光波的良好操控性,还具备许多不同于传统光源的独特性质。

(1)瞬态性[6]

太赫兹波的脉冲宽度通常集中在皮秒量级,故利用太赫兹波能够轻松地对多种材料进行时间分辨的研究。同时,利用频率过滤技术,可以有效地降低辐射噪声对结果的影响,相比于傅里叶变换红外光谱技术,其信噪比更高,拥有更好的稳定性。

(2)宽带[7]

太赫兹脉冲源在一般情况下只包含几个周期的电磁谐振,其中单个脉冲的频带能够从吉赫兹一直覆盖到几十太赫兹,可以大范围地分析物质的光谱信息。

(3)相干性[8](www.xing528.com)

太赫兹波的产生方法主要有两种,一种是通过相干电流驱动的偶极子振荡生成,另一种则是通过相干的激光脉冲的非线性效应混合产生,使得太赫兹波具有极强的相干性。使用太赫兹相干测量技术能够快速地获取电场的幅度、相位等信息,进而计算出被探测物体的折射率、吸收率等物理性质,大大地简化了传统测量方法的运算过程。

(4)低能量性[9]

太赫兹波的光子能量很低,在穿透物质时不会因为电离而伤害生物组织,从而在医学成像、无损检测等多个领域都具有潜在的应用价值。

(5)强穿透性[10]

太赫兹波对许多非极性材料(例如塑料瓶、纸盒等)都具有极强的穿透性,借助该特性,太赫兹波能普遍地应用于黑盒物品、危险品的安全检查工作。

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