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利用THz时域光谱测定GaAs晶体的光学常数

作　者: 贾红宝
导　师: 丁大军
学　校: 吉林大学
专　业: 原子与分子物理
关键词: THz辐射场 THz时域光谱 Lorentz色散模型
分类号: O734
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

THz电磁波研究是上世纪九十年代初期兴起的一门研究课题。在实验室中基于亚皮秒光学整流过程产生太赫兹电磁辐射,其频率范围一般在0.1～10THz,介于远红外与微波波段之间,能量间隔与很多重要的物理、化学和生物过程有关,在很多基础研究领域、工业应用领域以及军事领域中有相当重要的应用。本论文的主要工作是THz电磁波的制备和时域光谱测量结果的分析和检验,对所用到的THz电磁波的产生方式光电导和光学整流做了比较详细的理论说明,在我们的实验中分别用(100)和(110)的GaAs晶体来实现这两种产生方式;实验中测量得到的是放样品前后的参考和样品时域波形,样品参数的提取是根据THz波在样品内部多次反射的理论模型,由样品信号和参考信号的傅里叶频谱得到样品的光学常数,并选用洛伦兹模型对实验结果进行了理论模拟和验证。

全文目录

提要  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 THZ 电磁波的概念  7-8
  1.2 THZ 波研究的发展进程和研究现状  8-11
  1.3 本论文的主要工作  11-12
第二章研究基础  12-27
  2.1 飞秒激光器  12
  2.2 半导体的相关性质  12-19
    2.2.1 半导体的基本特性  13-14
    2.2.2 半导体与激光作用的基本过程  14-19
  2.3 THZ 电磁波的主要产生机制  19-23
    2.3.1 光电导方法  19-20
    2.3.2 非线性介质中的光学整流  20-23
  2.4 THZ 电磁波的检测  23-25
    2.4.1 光电导取样  23-24
    2.4.2 自由空间电光取样  24-25
  2.5 离散傅里叶变换  25-27
第三章 THZ 波的实验制备  27-38
  3.1 实验装置及实验操作  27-30
  3.2 光电导和光学整流的测量结果及比较  30-37
    3.2.1 光电导方法产生THz 波的实验研究  30-35
    3.2.2 光学整流产生THz 波的实验结果  35-37
  3.3 小结  37-38
第四章 THZ 时域光谱测定GAAS 晶体的光学常数  38-49
  4.1 参数提取的理论模型  38-41
  4.2 实验结果的理论模拟  41-42
  4.3 GAAS 晶体的THZ 时域谱测量和光学常数分析  42-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章结论和展望  49-51
  5.1 结论  49-50
  5.2 展望  50-51
参考文献  51-57
摘要  57-59
ABSTRACT  59-61
致谢  61-62

利用THz时域光谱测定GaAs晶体的光学常数

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