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1、一一一文章编号太赫兹波在军事领域中的应用研究戚祖敏国防科技大学光电科学与工程学院,湖南长沙摘要详细介绍了太赫兹波的优良性质及利用光导天线和光整流产生太赫兹波的方法从、、,重点介绍了太赫兹技术在军事远程监视成像爆炸物鉴别及无损检测等方面领域中的应用关键词太赫兹波性质产生军事应用中图分类号文献标识码而一亡,允
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3、而引言领域的应用正一步步地被开发研究出来。、太赫兹波是指频率在波长在拼至拜之间范围内的,,属电磁波其波段位于微波和红外光之间于远,,红外波段见图世纪年代中期以前
4、,图波在电磁波段中的位置由于缺乏有效产生和检测太赫兹波的方法人们对该频段电,磁辐射的性质的了解非常有限,太赫兹波的性质因此其发展受到很大限制应用潜能也未能得到,充分发挥近,太赫兹波的一系列独特的优越特性主要多年以来电子激光器和超快技,术的发,、是由它在电磁波谱中所处的特殊位置决定的展为太赫兹脉冲的产生提供了稳定可。,、而这些优越特性又是其应用前景的基础其靠的激发光源使太赫兹辐射的产生机理检测主技术和应用技术的研究得到蓬勃发展。太赫兹要特点如下频段是一个非常具有科学价值但尚未开发的电太赫
5、兹波具有很高的时间和空间相干磁辐射区域由于太赫兹的优良特性,其在军事性太赫兹辐射是由相干电流驱动的偶极子振收稿日期刁,,,,作者简介戚祖敏男江西赣州人国防科技大学在读本科生主要从事光信息和光电领域的学习一和研究,,红外口年月荡产生、或是由相干的激光脉冲通过非线性光学的低温砷化稼晶片或者辐射损伤的宝石外延硅,。现。差频产生的具有很高的时间和空间相干性(505)的衬底上在天线正极附近产生强的耗
6、尽有的太赫兹检测技术可,以直接测量振荡电磁场场再用激光器发出的飞秒激光脉冲照射该区的振幅和位相。域,就会产生很强的太赫兹辐射,经衬底背面的。太赫兹波的光子能量低频率为的硅透镜辐射出去。电磁波的光子能量只有大!,约为x约射,因此不会对生物线光子能量的百万分之一组织产生有害的电离,适合于对生物组织进行活体检查。如利用太赫兹时域谱技术研究酶的特性,进行DNA鉴别等。3(兹辐射能以很小的衰减穿透如脂)太赫、、、,图2光导天线辐射机制肪碳板布料塑料等物质因此可用于探测低浓度极化气体,适用。另外,
7、3.2光整流于控制污染太赫兹辐射可无损穿透墙壁、布料,可在某些特殊领20世纪90年代初,张希成等人发展了沈元域发挥作用;壤等的,工作发明了基于亚皮秒光整流机制下产,.:(’)室温下(30K左句一般物体有热辐生相干太赫兹电磁辐射脉冲的方法其原理是,z.,射这一辐射大约对应6TH从宇宙大爆炸中利用激光脉冲在电光晶体中的非线性效应通过产生的宇宙背景辐射有1/2都在光谱中的太赫远红外差频的方法产生太赫兹电磁辐射脉冲。兹部分。这种机制利用红外脉冲激光产生太赫兹电磁辐GHz到太赫兹频段,,,(5)从许多有机分子表射类似
8、于利用光波产生静电场被称为亚皮秒,.,现出较强的吸收和色散特性这是由分子旋转光整流方法光整流效应是一种非线性效应和震动的跃迁造成的。这种跃迁是一种特殊的利用激光脉冲(脉冲宽度在亚皮秒量级)和非线标志,物质的太赫兹光谱(包括发射、反射和透性介质(如Zeta等)相互作用而产生低频电极化,射)包含有丰富的物理和化学信息这使得太赫,此电极化场辐射出太赫兹电。场磁波如图3所。.兹波有类似指纹一样的唯一性特点示电磁波的振幅强
