我国自由电子激光技术发展战略研究

自由电子激光(FEL)光源是一种基于电子直线加速器的大型科研装置,广泛应用于凝聚态物理、先进材料与表面物理、原子分子物理、化学、生物等基础科学研究。FEL技术的进步将促使光源向更高功率和更短波长发展,以满足日益增长的用户需求。本文从FEL的技术特点出发,论述了技术发展的必要性,研判了现阶段国内外FEL技术发展现状并凝练我国领域发展面临的问题。研究提出了我国FEL技术的发展思路,在2035年前着力在长波波段FEL、X射线FEL、新型FEL、基于FEL的极紫外(EUV)光刻光源等方面取得突破。研究建议:制定科学发展战略、保障科研攻关实施,加强基础投入、提高自主创新水平,加强多方合作、促进科技成果转化,促进研究与应用结合、推动市场应用,加强科技人才培养,以此推进我国FEL领域的稳健发展。

滑石粉中石棉的太赫兹光谱定量分析

利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术在室温下分别对石棉、滑石粉及其混合物进行了光谱测量,获得了它们在0.2THz^1.5 THz波段的吸收谱和折射率谱。结果表明滑石粉在太赫兹波段存在明显的特征吸收峰,可以作为其在太赫兹波段的指纹特征用于物质识别;另外,混合物中石棉含量越高,吸收系数越大。采用偏最小二乘方法对滑石粉中石棉的含量进行了定量分析,结果表明滑石粉中的石棉含量与太赫兹吸收系数具有较高的相关性,相关系数为0.98,均方根误差为2.05%,检出限到达2.0%。

多层电磁超材料在太赫兹技术中的应用研究进展

基于电磁超材料的电磁谐振通过合理设计可以实现太赫兹波段的频率响应,为太赫兹波调控开辟了新的道路,特别是利用多层电磁超材料设计的太赫兹功能器件。本文综述了当前国内外基于多层电磁超材料在太赫兹波段技术的应用研究进展,分类介绍了其在太赫兹滤波器、吸收器、偏振器等方面的应用,最后对多层超材料在太赫兹技术应用的发展趋势作了探讨.

220GHz行波管设计与工艺实验研究

针对目前系统应用对于220GHz频段的大功率辐射源的需求,文章设计了一种折叠波导行波管,在215GHz^225GHz的带宽范围内能够输出10W以上的功率,增益大于25dB。通过模拟计算确定了折叠波导高频电路、注波互作用、电子光学系统以及输能窗等主要部件的设计尺寸,并加工了折叠波导高频电路样品,对制造工艺进行研究。

双折射色散阶跃光纤中太赫兹脉冲的提取

根据光脉冲在双折射色散阶跃光纤中调制不稳定性,研究了双折射色散阶跃光纤中调制不稳定性增益谱随传输距离的变化关系。结果表明:在弱双折射色散阶跃光纤和强双折射色散阶跃光纤中,利用调制不稳定性增益谱随传输距离的变化关系可分离和提取THz脉冲。

220GHz返波振荡器高频特性及互作用研究

文章对220GHz折叠波导慢波电路的返波传输特性进行了研究。介绍了返波振荡器的工作原理,结合模拟仿真和理论分析,针对220GHz的返波振荡器,研究各个参数对冷特性的影响。对220GHz返波振荡器的高频结构进行了初步设计,给出了结构参数以及相应的模拟结果。结果表明在不考虑损耗的情况下,设计的结构可以在中心频率220GHz处获得约为0.5W的功率,可调谐范围是30GHz,调谐电压范围为5.5kV^12kV。

飞秒激光激励闪锌矿晶体产生太赫兹辐射的数学分析

基于飞秒激光激励闪锌矿晶体的太赫兹源实现方法较为简单,已有研究证明发射效率与晶体晶向选择,飞秒激光入射角以及偏振态相关,文章通过详细的理论分析与数学计算,讨论了正入射以及斜入射情况下太赫兹辐射最优化条件,获得了明确的飞秒激光入射角、偏振态、晶体晶向的选择依据,对提高太赫兹输出效率具有重要的指导意义。

太赫兹目标雷达散射截面测量技术

THz波介于微波和红外之间,其所处的特殊频段使其具有很多优越的特性,具有频带宽、波长短、信息容量大等特点。在军事应用上,太赫兹探测技术具有较强的反隐身能力和目标识别能力。但是,由于太赫兹频段在大气中衰减比较严重,除几个特定的大气窗口外,以目前的技术要实现在大气层内的太赫兹超宽带雷达系统是不现实的。太赫兹波在外太空的无损传播特性,使得其在空间攻防对抗方面将有着及其巨大的应用前景。作为太赫兹雷达系统研制的总体设计、指标论证的前提,目标的太赫兹散射特性必须进行预先研究。文章主要介绍国外的典型太赫兹波目标RCS测量系统组成及其技术特点。