摘要：设计了一种全新的一维石墨烯-光子晶体(PhC)复合谐振结构,使用传输矩阵法(TMM)对其所支持的太赫兹Tamm等离子体激元(TPP)和腔体模式(CM)之间的强耦合效应进行理论研究。研究表明,用于表征耦合强度的Rabi分裂能随着光子晶体周期数的减小而增大;改变间隔层和腔体厚度以及石墨烯的费米能级时,也会影响Rabi分裂能。最后通过入射角度对耦合模式进行主动调控,当入射角处于0°~60°时,耦合模式的特性与偏振无关。本文的研究结果为太赫兹强耦合效应的研究和应用提供了新的思路。

摘要：太赫兹回旋管因其输出功率高和有一定频率调谐范围的特性,符合太赫兹波驱动的动态核极化(Dynamic Nuclear Polarization,DNP)核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)波谱技术对辐射源的要求。常规用于NMR的基波太赫兹回旋管需要相对较强的磁场,而二次谐波工作的回旋管可极大地降低对强磁场的依赖。本文提出了一种应用于动态核极化核磁共振谱仪的263 GHz二次谐波回旋管,并基于自洽非线性理论分析了回旋管的模式选择、模式竞争和注-波互作用,确定工作模式为TE 3,3模。数值仿真结果表明注-波互作用效率为0.2%~28.7%,工作频带在263.71~263.75 GHz,符合增强核磁的太赫兹辐射源的要求。

摘要：针对大功率太赫兹辐射源在增强核磁共振波谱技术等相关领域的应用,完成了基于改进型多段式回旋谐振腔结构的395 GHz太赫兹回旋管优化设计。为降低系统对磁场的需求,回旋管采用二次谐波工作方式。当回旋管处于工作电压12 kV,工作电流0.5 A,工作磁场7.2 T时,在395.1 GHz实现了1 kW的大功率太赫兹波输出。通过改变工作磁场和工作电压,实现了太赫兹回旋管的频率调谐。当工作电压为12 kV,工作磁场在7.19~7.21 T之间变化时,工作频率在395.09~395.2 GHz,频率调谐范围为110 MHz,输出功率在20 W~1 kW变化;当工作磁场为7.2 T,工作电压在10~12.6 kV之间变化时,工作频率在395.09~395.21 GHz,频率调谐范围为120 MHz,输出功率在15 W~1 kW范围内变化。

摘要：基于方形开口环与金属棒组合的超材料结构,提出一种新型透射式太赫兹偏振转换器件。研究了基本结构单元的不同组合方式对偏振转换特性的影响,并通过优化结构单元的相关参数,提高了偏振转换功能的工作带宽。最终在0.45~1.30 THz范围内实现了高效的X-Y方向交叉极化偏振转换,有望用于集成化太赫兹偏振转换器件的研究和应用中。

摘要：太赫兹波驱动的动态核极化增强核磁共振波谱系统可大幅提高信号灵敏度和缩短检测时间。该系统需采用传输线在驱动源回旋管与谱仪之间进行太赫兹波传输。本文针对400 MHz增强核磁共振系统设计了由准光模式变换器和波纹波导组成的太赫兹传输线,并进行了相关实验测试,测试结果表明准光模式变换器可将263 GHz回旋管TE 03模式转换成准高斯波束,其高斯成份为97%,整个传输线最终输出波束的高斯成份为96.3%。

摘要：内容导读太赫兹波是0.1~10 THz频段的电磁波,对应波长3~0.03 mm,介于毫米波和红外光之间。太赫兹频段具有丰富的频谱资源,可用于地面短距离高速无线通信和空间卫星通信,被认为是6G候选频段之一。目前,太赫兹通信作为6G潜在关键技术之一,已成为移动通信领域学术界和工业界的研究热点。其中,涉及太赫兹通信硬件系统设计、太赫兹器件研制、宽频信号的高效调制与处理、信道测量和建模技术、信道编码技术、通信感知一体化技术、智能反射面辅助技术、超大规模天线技术等大量关键科学技术与工程设计问题。

摘要：基于127μm的高纯度石英(99.9997%)基底设计了共面波导(CPW)、微带环形谐振器(MRR)结构,通过测试得到在40~110 GHz的频率范围内,CPW线的平均插入损耗在0.096~0.176 dB/mm之间。此外,采用MRR方法提取了石英的相对介电常数和损耗角正切值,该石英基底在V波段和W波段的相对介电常数分别介于3.7~3.85和3.85~4之间,损耗角正切值在V波段约为0.004,在W波段介于0.004~0.006之间。通过与其他基底性能对比表明,该高纯度石英具有良好稳定的电性能,其在设计高性能无源和封装结构方面具有一定的潜力。

摘要：太赫兹波驱动的动态核极化核磁共振波谱技术能将信号灵敏度提高几个数量级,太赫兹回旋管可实现高功率输出,并有一定的频率调谐范围,符合核磁共振波谱系统对太赫兹辐射源的需求。介绍了应用于核磁共振波谱系统的频率可调太赫兹回旋管的发展,研究了多段式腔体结构以及频率可调太赫兹回旋管中工作电压和磁场与电子注质量的关系。在应用于动态核极化核磁共振的太赫兹频率可调回旋管工作时,多段式腔体结构明显优于传统三段式谐振腔。在设计太赫兹频率可调回旋管时,不仅要考虑改变工作电压或磁场导致的电子横纵速度比的变化,而且还要考虑改变工作电压或磁场导致的电子速度离散和引导中心半径离散的变化。

摘要：随着5G通信逐渐趋于成熟和商业化,针对6G通信的研究已经在世界范围内展开。太赫兹频段(0.1 THz-10THz)处于宏观电子学和微观光子学的过渡区域,频谱资源十分丰富,是目前尚未全面开发应用的唯一频谱“空隙”。相比于5G采用的毫米波通信,太赫兹通信可提供10倍的信道带宽,是实现未来6G超高速无线传输的重要手段。因此,业界对于使用太赫兹频段作为6G新频谱的观点较统一,认为太赫兹通信在增强宽带、微纳尺度网络和天地一体化网络等领域具有应用前景。