当前位置:问答库>论文摘要

题目:超介质太赫兹强度调制器实现技术研究

关键词:太赫兹,超介质,调制深度,调制速率,偏振不敏感

  摘要



随着加工技术的进步,太赫兹空隙不断被填补,太赫兹技术越来越多的展现出其在生产生活中的各种应用,同时通讯信道资源的枯竭也急需新的信道资源。其中太赫兹调制器作为对太赫兹波进行控制处理的关键器件,在空间通信、短距离通信及安全检测等领域有着重要作用。针对高调制深度与高调制速率目标,对电控超介质太赫兹调制器的设计、制作及测试技术进行了理论及实验研究,成功研制出高调制深度、高调制速率电控超介质太赫兹调制器,完成了器件的原理验证及性能测试。同时论文针对传统超介质太赫兹调制器的偏振敏感缺陷,提出了一种新型超介质结构单元,并完成了器件的制作与测试,实现了器件的原理验证。本论文的工作为太赫兹调制器的实现提供了一条切实可行的技术途径,为该类型器件的在通讯领域的应用打下了基础。

论文首先介绍了超介质太赫兹强度调制器的总体方案设计。基于超介质材料的基本电磁理论,建立超介质调制器的等效电路模型。并根据金属于半导体之间相互接触的理论,确定了电控调制器的控制方式。阐述了电控超介质调制器的工作原理。

其次对超介质太赫兹调制器的特性进行详尽地分析,确定器件的优化设计原则,并从外延结构,调制器单元设计,固定方式设计三方面对电控超介质调制器的测试样品进行设计。在调制器单元的设计中,提出了旨在提高调制速率、调制深度和适应对不同偏振方向偏振光进行调制的三种结构方案。并且利用HFSS仿真软件对这三种结构进行模拟仿真,进而对调制器结构进行改进。仿真计算结果表明,前两种结构的调制速率和调制深度分别达到153Mbps、67%,114Mbps、92%。而第三种结构基本实现了偏振不敏感的性质。

最后,基于以上研究成果,加工制造了以上三种结构的调制器。并分别利用THz-TDS系统和电流响应测试电路对其调制深度和调制速率进行测试,实现了各类型器件的原理验证,其中第二种结构的超介质太赫兹调制器同时获得了57.2%的调制深度与1.13Mbps调制速率,接近同类型器件国际最好指标。