基于傅里叶变换太赫兹光谱系统的研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheStudyofTerahertzSpectrumSystembasedonFourierTransformCandidate:ZhangWenliPhotoelectricInformationMajor:EngineeringSupervisor:Prof.LingFuriHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaDecem

2、ber,2011独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印

3、、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要太赫兹波是指频率在0.1THz~10THz(1THz=1012Hz，波长范围30μm~3mm)间的电磁波。为了测量太赫兹光谱分布，采用傅里叶变换光谱测量方法，搭建了以迈克尔逊干涉仪为基本光路的傅里叶变换太赫兹光谱测量系统。结构简单、带宽比较宽、采集速度快、数据处理简单，有广阔的应用前景。下面是本论文主要研究工作。完成了控制采集系统的设计，基于LabVlEW软件编写了电控平移

4、台一维、二维运动控制和数据采集卡的数据采集程序，将其应用于刀口法测量太赫兹光斑尺寸和太赫兹透射成像实验，成功实现刀口装置以及样品位置控制与成像数据采集的同步性，达到了实验要求，证实了该labVIEW程序的正确性。成功实现了光程差的改变与太赫兹波干涉强度数据采集的同步性。.利用Origin软件进行傅里叶变换、曲线拟合等来处理实验数据。利用实验室仪器搭建了傅里叶变换太赫兹光谱测量系统，并测量了光泵浦太赫兹辐射源光谱，测量结果与理论值能够很好地符合；另外，还发现实验结果有频率间隔0.15THz的附加频率成分，分析得出这些附加频率是由甲醇分子的能级跃迁产生的，而与傅里叶变换太赫兹光谱

5、测量系统无关。研究了太赫兹光谱测量系统与动镜扫描距离和扫描速度、信号采样率和泵浦光波长等参数因子的关系。证明了我们设计的傅里叶变换太赫兹光谱测量系统在太赫兹波段应用的正确性，可以精确测量太赫兹光谱分布，并具有较高的光谱分辨率。关键词：太赫兹波光谱测量系统傅里叶变换运动控制数据采集I华中科技大学硕士学位论文AbstractTerahertzwaveistheelectromagneticradiationwiththefrequencyrangeof0.1THzto1210THz（1THz=10Hz,wavelengthrangof30μmto3mm）.Inordertomea

6、sureterahertzspectrum,Fouriertransformspectrummeasurementmethodisused.Fouriertransformterahertzspectrometersystemissetup,whichisbasedonMichelsoninterferometerlightpath.Thesystemissimple,widebandwidth,fastaquisitionspeedandhaswideapplicationprospect.Thefollowingresultshavebeenachievedinthist

7、hesis.TransiationstagescontrolsystemanddataacquisitionsystemhasbeendesignedusingLabVIEWsoftware.ControlandacquisitionLabVIEWprogramhasbeenusedinterehertzone-dimension,two-dimensiontansmissionimagingandknife-edgemeasuringterahertzspotsizeexperiment.Thisha