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偶极子光电导天线结构对THz 辐射特性影响的研究

夏祖学 刘发林 陈俊学 尚丽平 邓琥 熊亮

夏祖学, 刘发林, 陈俊学, 尚丽平, 邓琥, 熊亮. 偶极子光电导天线结构对THz 辐射特性影响的研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2429-2434.
引用本文: 夏祖学, 刘发林, 陈俊学, 尚丽平, 邓琥, 熊亮. 偶极子光电导天线结构对THz 辐射特性影响的研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2429-2434.
Xia Zuxue, Liu Falin, Chen Junxue, Shang Liping, Deng Hu, Xiong Liang. Impact of dipole photoconductive antenna structure on the THz radiation characteristics[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(8): 2429-2434.
Citation: Xia Zuxue, Liu Falin, Chen Junxue, Shang Liping, Deng Hu, Xiong Liang. Impact of dipole photoconductive antenna structure on the THz radiation characteristics[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(8): 2429-2434.

偶极子光电导天线结构对THz 辐射特性影响的研究

基金项目: 

国家自然科学基金委员会和中国工程物理研究院联合基金(11176032)

详细信息
    作者简介:

    夏祖学(1975-),男,博士生,主要从事太赫兹光导天线研究及微波器件、天线方面的研究。Email:xiazuxue@mail.ustc.edu.cn

  • 中图分类号: TN201

Impact of dipole photoconductive antenna structure on the THz radiation characteristics

  • 摘要: 研究了GaAs工型偶极子光电导天线(PCA)结构参数对THz辐射特性的影响。首先利用DL(Drude-Lorentz)模型得到了光电导天线的电流解析解,结合时域有限差分(FDTD)进行半解析半数值仿真,有效地解决了纯解析解(通过光电流对时间求导数可以得到辐射的THz的相对强度)无法和PCA结构直接对应的仿真问题,也较直接全波FDTD方法计算效率高。接着,利用偶极子光电导天线的等效电路模型和等效源阻抗公式,结合实际的PCA参数,分别得到了PCA阻抗和源阻抗,说明了由于源阻抗很低,导致匹配效率较低。最后,综合考虑数值仿真结果和理论计算结果可证明,工型偶极子光电导天线的辐射效率会随着其长宽比的增加而相应增加,该结论与相关文献实测结果吻合,从而也验证了文中FDTD仿真结果、理论模型及计算结果的有效性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-12-13
  • 修回日期:  2015-01-15
  • 刊出日期:  2015-08-25

偶极子光电导天线结构对THz 辐射特性影响的研究

    作者简介:

    夏祖学(1975-),男,博士生,主要从事太赫兹光导天线研究及微波器件、天线方面的研究。Email:xiazuxue@mail.ustc.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金委员会和中国工程物理研究院联合基金(11176032)

  • 中图分类号: TN201

摘要: 研究了GaAs工型偶极子光电导天线(PCA)结构参数对THz辐射特性的影响。首先利用DL(Drude-Lorentz)模型得到了光电导天线的电流解析解,结合时域有限差分(FDTD)进行半解析半数值仿真,有效地解决了纯解析解(通过光电流对时间求导数可以得到辐射的THz的相对强度)无法和PCA结构直接对应的仿真问题,也较直接全波FDTD方法计算效率高。接着,利用偶极子光电导天线的等效电路模型和等效源阻抗公式,结合实际的PCA参数,分别得到了PCA阻抗和源阻抗,说明了由于源阻抗很低,导致匹配效率较低。最后,综合考虑数值仿真结果和理论计算结果可证明,工型偶极子光电导天线的辐射效率会随着其长宽比的增加而相应增加,该结论与相关文献实测结果吻合,从而也验证了文中FDTD仿真结果、理论模型及计算结果的有效性。

English Abstract

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