摘要：在太赫兹通信等系统中需要利用太赫兹波调制器对信号进行调制。基于Ga As等传统半导体材料设计和制作的调制器在太赫兹波段的响应过低,因而很难应用于太赫兹系统。为了弥补传统调制技术在带宽和调制深度不够的缺点,设计了一种全新的基于硅基石墨烯的全光控太赫兹强度调制系统。该调制系统利用材料中光生载流子对太赫兹波的吸收特性,通过调节照射到材料上的可见光光强来改变光生载流子浓度,从而实现对太赫兹波强度调制。从理论和实验两方面对这种新型太赫兹强度调制系统的调制深度和调制带宽进行了研究。研究结果表明,在泵浦光功率密度为18 m W/mm2时,该调制系统能在实验使用的THz-TDS测试系统（0.1~2.5 THz）的整个频谱范围内进行有效的调制,调制深度可达到12%。且随着泵浦光能量的增大,调制深度增大。

摘要：针对目前商用锁定放大器在太赫兹光谱测量中存在的功能冗余、体积庞大、价格昂贵等问题,设计了一种精简的锁定放大电路。该电路采用基于ARM Cortex-M3内核的STM32微控制器产生相对相位可编程控制的斩波信号和参考信号,结合平衡调制/解调器AD630实现锁定放大功能。基于诺顿等效定理提出了一种电流输入型锁定放大器测试系统,实现电流输入型锁定放大器的性能评估。经测试,设计的锁定放大电路最大相对误差仅0.56%,动态范围达到84.2 dB。测试结果表明,该锁定放大电路满足太赫兹时域光谱系统中的应用需求。该锁定放大电路尺寸仅85×85 mm^(2),可通过串口指令编程控制参考信号相位、锁定放大增益和积分时间,并完成数据采集,便于系统集成应用。

摘要：太赫兹脉冲单次测量技术对于不可逆或者单次超快过程的太赫兹光谱研究具有重要意义。为了实现无畸变的高频率分辨率的太赫兹脉冲单次探测,利用光栅产生了一束具有倾斜前沿的飞秒探测脉冲,并利用该探测脉冲实现了对太赫兹脉冲时域电场波形的单次测量,测量时间范围达到20 ps,频谱覆盖0.1 THz^2.5 THz范围。且测量的结果与使用传统电光采样方法测量的结果相符合。对于基于光栅产生倾斜脉冲前沿的太赫兹脉冲单次测量方法进行了建模分析,获得了光栅和光学元件参数的选取,以及光路设计等指导性结论。