留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

34μm孔径GaAs偶极子光电导天线辐射特性仿真研究

张李伟 尚丽平 唐金龙 夏祖学 邓琥

张李伟, 尚丽平, 唐金龙, 夏祖学, 邓琥. 34μm孔径GaAs偶极子光电导天线辐射特性仿真研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(1): 108-112.
引用本文: 张李伟, 尚丽平, 唐金龙, 夏祖学, 邓琥. 34μm孔径GaAs偶极子光电导天线辐射特性仿真研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(1): 108-112.
Zhang Liwei, Shang Liping, Tang Jinlong, Xia Zuxue, Deng Hu. Simulation of radiation characteristics of 34 μm aperture GaAs dipole photoconductive antenna[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(1): 108-112.
Citation: Zhang Liwei, Shang Liping, Tang Jinlong, Xia Zuxue, Deng Hu. Simulation of radiation characteristics of 34 μm aperture GaAs dipole photoconductive antenna[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(1): 108-112.

34μm孔径GaAs偶极子光电导天线辐射特性仿真研究

基金项目: 

国家自然科学基金(11176032)

详细信息
    作者简介:

    张李伟(1987-),男,硕士生,主要从事太赫兹光电导天线模拟方面的研究。Email:zhanggliwei@126.com

  • 中图分类号: TN201

Simulation of radiation characteristics of 34 μm aperture GaAs dipole photoconductive antenna

  • 摘要: 光电导天线的辐射特性仿真是设计和制造光电导天线的重要依据。将蒙特卡洛经验公式修正的GaAs迁移率随电场强度的变化关系引入德鲁德-洛伦兹模型,分析了光电导天线载流子输运情况。又将德鲁德-洛伦兹模型计算的光生载流子密度与时域有限差分方法相结合,得到34 m孔径GaAs偶极子光电导天线的时域、频域及三维辐射特性。辐射峰值为0.8 THz,频谱宽度大于1 THz,与太赫兹时域光谱系统实际测量得到的数据吻合。结果表明:仿真方法正确可行,能够为设计和制造高增益、宽频带的太赫兹光电导天线提供参考依据。
  • [1]
    [2] Cheng Wei, Wang Yingxin, Zhao Ziran. New research progress of photoconductive terahertz source[J]. Laser Infrared, 2011, 41(6): 597-604. (in Chinese)
    [3] 程伟, 王迎新, 赵自然. 光电导太赫兹源新进展[J]. 激光与红外, 2011, 41(6): 597-604.
    [4] Ferguson B, Zhang X C. Materials for terahertz science and technology[J]. Nature Materials, 2002, 1: 26-33.
    [5] Lu Yimin, Wang Jiachun, Shi Jiaming, el al. Application of THz technology for detection in soot and wind-blown sand[J]. Infrared and Laser Engineering, 2010, 39(3): 487-490. (in Chinese)
    [6]
    [7]
    [8] Darrow J T. Saturation properties of large-aperture photoconducting antennas[J]. IEEE Journal of Quantum Electronics, 1992, 28(6): 1607-1616.
    [9] White W T I. Modeling GaAs high-voltage, subnanosecond photoconductive switches in one spatial dimension[J]. IEEE Transactions on Electron Devices, 1990, 37(12): 2532-2541.
    [10]
    [11] Kirawanich P, Yakura S J, Islam N E. Study of high-power wideband terahertz-pulse generation using integrated high-speed photoconductive semiconductor switches[J]. IEEE Transactions on Plasma Science, 2009, 37(1): 219-228.
    [12] 陆益敏, 汪家春, 时家明, 等. 太赫兹技术在烟尘与风沙探测中的应用[J]. 红外与激光工程, 2010, 39(3): 487-490.
    [13] Sirbu M, Lepaul S B P, Aniel F. Coupling 3-D Maxwell's and Boltzmann's equations for analyzing a terahertz photoconductive switch[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2005, 53(9): 2991-2998.
    [14]
    [15]
    [16] Shi Wei. Study of high-gain ultra-fast high-voltage photoconductive semiconductor switches[D]. Xi'an: Xi'an Jiaotong University, 1997. (in Chinese)
    [17]
    [18] Jia Wanli, Ji Weili, Shi Wei. Two-dimensional Monte Carlo simulation of screening of the bias field in terahertz generation from semi-insulated GaAs photoconductors[J]. Acta Physica Sinica, 2007, 56(4): 2042-2045. (in Chinese)
    [19]
    [20] Xing Zhou, Sotiris Alexandrou, Thomas Y Hsiang. Monte Carlo investigation of the intrinsic mechanism of subpicosecond pulse generation by nonuniform illumination[J]. Appl Phys, 1995, 77(3): 706-711.
    [21]
    [22] Zhisheng Piao, Masahito Tani, Kiyomi Sakai. Carrier dynamics and terahertz radiations in photoconductive antenna[J]. Appl Phys, 2000, 39: 96-100.
    [23]
    [24] Horio K, Ikoma T, Yanai H. Computer-aided analysis of GaAs n-i-n structures with a heavily compensated i-layer[J]. IEEE Transactions on Electron Devices, 1986, 33(9): 242-250.
    [25] Shang Liping, Xia Zuxue, Liao Xiaochun, et al. Influence of structure and parameters of small-aperture THz photoconductive antenna on its gain[J]. Infrared, 2011, 32(2): 28-42. (in Chinese)
    [26] 施卫. 高倍增超快高压半导体光电导开关的研究[D]. 西安: 西安交通大学, 1997.
    [27] Kane Y. Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwell's equations in isotropic media[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1966, 14(3): 302-307.
    [28]
    [29]
    [30] Zhang Lei. Terahertz time-domain spectroscopy of traditional chinese medicines[D]. Beijing: Capital Normal University, 2004. (in Chinese)
    [31] 贾婉丽, 纪卫莉, 施卫. 半绝缘GaAs光电导开关产生太赫兹波电场屏蔽效应的二维Monte Carlo模拟[J]. 物理学报, 2007, 56(4): 2042-2045.
    [32]
    [33]
    [34]
    [35]
    [36]
    [37] 尚丽平, 夏祖学, 廖小春, 等. THz小孔径光电导天线结构及参数对增益的影响[J]. 红外, 2011, 32(2): 28-42.
    [38]
    [39]
    [40]
    [41] 张雷. 中草药太赫兹(THz)谱[D]. 北京: 首都师范大学, 2004.
  • [1] 潘奕, 郑渚, 丁庆, 姚勇.  宽带太赫兹偶极子光电导接收天线研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 125002-0125002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0125002
    [2] 夏祖学, 刘发林, 邓琥, 陈俊学, 刘泉澄.  频率可调太赫兹微结构光电导天线 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 520002-0520002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0520002
    [3] 张文涛, 李跃文, 占平平, 熊显名.  基于太赫兹时域光谱技术与PCA-SVM的转基因大豆油鉴别研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1125004-1125004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1125004
    [4] 任冠华, 赵红卫, 张建兵, 田震, 谷建强, 欧阳春梅, 韩家广, 张伟力.  氧化镁单晶在太赫兹波段的介电特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 825001-0825001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0825001
    [5] 韩晓惠, 崔洪亮, 张瑾, 杨晔, 马宇婷, 代广斌, 李明亮, 常天英.  太赫兹时域光谱技术用于准确快速地提取薄片的光学参数 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 525003-0525003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0525003
    [6] 李斌, 赵春江.  用于太赫兹光谱测量的土壤样品压片制备方法研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 625001-0625001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0625001
    [7] 赵向阳, 王俊龙, 邢东, 杨大宝, 张立森, 梁士雄, 冯志红.  太赫兹平面肖特基二极管参数模型 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1225004-1225004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1225004
    [8] 张米乐, 李依涵, 何敬锁, 崔海林, 张存林.  GaAs样品对太赫兹微带线频谱特性的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1225001-1225001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1225001
    [9] 徐鸣, 李孟霞, 安鑫, 卞康康, 施卫.  红外猝灭非线性砷化镓光电导开关产生太赫兹的实验研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 425001-0425001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0425001
    [10] 邓琥, 尚丽平, 张泽林, 刘泉澄.  不同行程下水蒸汽太赫兹传输特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 979-984.
    [11] 许文忠, 钟凯, 梅嘉林, 徐德刚, 王与烨, 姚建铨.  太赫兹波在沙尘中衰减特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 523-527.
    [12] 何晓阳, 张屹遐, 杨春, 陈琦.  太赫兹光子晶体光纤与天线设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 534-538.
    [13] 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 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2429-2434.
    [14] 李慧, 范文慧, 刘佳.  改变天线泵浦光斑尺寸对太赫兹辐射影响的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 528-533.
    [15] 华厚强, 江月松, 苏林, 闻东海, 余荣, 武小芳.  自由空间复杂导体目标的太赫兹RCS高频分析方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 687-693.
    [16] 蒋彦雯, 邓彬, 王宏强, 吕治辉, 秦玉亮.  基于时域光谱系统的太赫兹圆柱RCS 测量 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2223-2227.
    [17] 王蓉蓉, 吴振森, 张艳艳, 王明军.  太赫兹波段信号在雾中的传输特性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2662-2667.
    [18] 姜可, 谢冀江, 张来明, 骆聪.  CO2激光差频GaSe晶体产生太赫兹波的数值计算 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1223-1227.
    [19] 刘晓旻, 李苏贵, 弓巧侠, 鲁旭, 马省, 梁二军, 李新建.  多孔硅薄膜对p 型单晶硅太赫兹波段透射特性的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1236-1240.
    [20] 汪剑波, 王佳欢, 陈新邑, 陈桂波, 孙贯成, 卢俊.  圆型厚屏频率选择表面的特性研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1463-1466.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  369
  • HTML全文浏览量:  42
  • PDF下载量:  114
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-05
  • 修回日期:  2012-06-03
  • 刊出日期:  2013-01-25

34μm孔径GaAs偶极子光电导天线辐射特性仿真研究

    作者简介:

    张李伟(1987-),男,硕士生,主要从事太赫兹光电导天线模拟方面的研究。Email:zhanggliwei@126.com

基金项目:

国家自然科学基金(11176032)

  • 中图分类号: TN201

摘要: 光电导天线的辐射特性仿真是设计和制造光电导天线的重要依据。将蒙特卡洛经验公式修正的GaAs迁移率随电场强度的变化关系引入德鲁德-洛伦兹模型,分析了光电导天线载流子输运情况。又将德鲁德-洛伦兹模型计算的光生载流子密度与时域有限差分方法相结合,得到34 m孔径GaAs偶极子光电导天线的时域、频域及三维辐射特性。辐射峰值为0.8 THz,频谱宽度大于1 THz,与太赫兹时域光谱系统实际测量得到的数据吻合。结果表明:仿真方法正确可行,能够为设计和制造高增益、宽频带的太赫兹光电导天线提供参考依据。

English Abstract

参考文献 (41)

目录

    /

    返回文章
    返回