太赫兹波带片的研究-物理电子学专业论文

《太赫兹波带片的研究-物理电子学专业论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、波带片是人们常用的衍射元件之一，已经广泛应用于光学、微波等各个领域。近几年来，随着太赫兹技术的发展•人们已经研制了适用于太赫兹波段的波带片。太赫兹波带片与太赫兹透镜相比，具有厚度薄、重量轻、易加工等特点，在未来有可能成为重要的太赫兹功能器件。本文对太赫兹波段相位连续变化型波带片进行了系统研究•分析了特征尺寸与焦距、F数、预设频率、材料折射率等设计参数之间的尖系，讨论了影响相位连续变化型波带片效率的几个主要因素。选取太赫兹透过率较高的泡沫聚乙烯和高密度聚乙烯材料•提出了设计方案，并给出一组不同频率的波带片的特征参数。

2、其次・根据瑞利-索末菲衍射公式•用Matlab分别对相位连续变化型波带片和台阶型波带片的聚焦性能进行了模拟，对它们的光轴以及焦平面上太赫兹的强度分布进行了对比分析。结果表明在平面波、球面波、高斯光束入射条件下，相位连续变化型波带片与台阶型波带片相比具有更好的性能。另外・分析了相位连续变化型波带片直径和焦距等设计参数对衍射场的影响。最后•对太赫兹波带片的材料选择与加工方案进行了讨论。模拟了斜面设计和加工误差对性能的影响。对测试方案进行了设计，包括面形的测试和性能的测试。分析了太赫兹波带片的应用，着重对太赫兹波带片用于

3、太赫兹梳状滤波器的可能性进行了研究。结果表明相位连续变化型波带片具有较好的梳状滤波功能。尖键词：衍射光学，太赫兹，波带片，相位连续，梳状滤波器AbstractThezoneplatehasalonghistoryinoptics・Thisconceptatnon-opticalwavelengthsisalsoapplicable・Inrecentyears,alongwiththedevelopmentofterahertztechnology,zoneplatesweredevelopedinterahertz

4、frequencies.Theterahertzzoneplateofferstheadvantagesofsimplicityofdesignandconstruction,lowloss,lowweight,andlowcost.Thezoneplatewithcontinuousphasepropablybecomesoneoftheimportantfunctiondevicesinterahertzfrequencies・Firstofall,thisinvestigationaddressedthede

5、signofzoneplatewithcontinuousphaseforterahertzfrequencies.Therelationbetweenthefeaturesizeandsomeimportantparametersofthezoneplatewasanalyzed,includingfocallength,Fnumber,incidentfrequencyandmateriaIrefractiveindex.Somefactorsthataffectthezoneplate'sefficiency

6、werealsodiscussed・AseriesoftypicaIparameterswaspresentedforthezoneplates,whicharemadeoffoamedpolyethyleneandhighdensitypolyethylenerespectively.Secondly,diffractionfieldsofthezoneplatewithcontinuousphaseandthephase-correctingFresnelzoneplatewithuniformplanewav

7、e•sphericalwaveandgaussianbeamincidencewereanalyzedandcompared.TheSimulationsofintensitydistributenonthefocalplaneandtheopticaxisbasedonRayleigh-SommerfelddiffractionformulawerecompletedbyusingMatlab.Theresultsindicatethatthezoneplatewithcontinuousphasehasabet

8、terperformancethanthephase-correctingFresnelzoneplate・Theeffectsofthefocallengthanddiameterofthezoneplatewithcontinuousphaseonthediffractionfieldwerealsodiscussed.Finally,materiaIs