片上周期型太赫兹调制器件的研究

发布时间：2022-10-10 20:33

　　太赫兹通信是未来空间信息高速传输的关键技术手段,具有大容量、传输速率高、抗干扰能力强、安全性好等优点。如何实现对太赫兹波进行高效、快速的调制成为近年来各个国家研究的热点。将人工微结构和半导体、二维电子气、超导体、石墨烯等材料结合起来,实现对太赫兹波的动态操控为THz调制器的发展带来了巨大的机遇。在此基础上,本文将结合人工微结构与VO₂、HEMT、太赫兹肖特基二极管来实现对太赫兹波的动态操控,设计出插损小、调制深度大、速率高的THz调制器是本论文的主要研究内容。本文围绕太赫兹直接调制技术,从人工微结构与VO₂、HEMT、太赫兹肖特基二极管相结合的方式出发,研究并设计了多种不同工作在0.34THz的太赫兹直接调制器,同时搭建了0.34THz工作频率下的太赫兹通信链路,最高进行了4Gbps速率传输的眼图测试,具体为:1、首先针对表面等离激元基本理论进行了学习,然后研究了平面人工等离激元传输线与人工微结构相结合的电磁特性,利用VO₂的相变特性设计了太赫兹人工表面等离激元调制器件,可以实现对太赫兹波的直接调控。2、设计了两种波导加... 

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 太赫兹高速调制的背景及意义
    1.2 国内外太赫兹调制器件研究进展
    1.3 太赫兹调制器的技术难点
    1.4 本论文主要工作和安排
第二章 太赫兹人工表面等离激元调制器件的研究
    2.1 表面等离激元的理论研究
        2.1.1 表面等离激元基本理论
        2.1.2 人工表面等离激元基本理论
    2.2 平面人工等离激元传输线的建模与仿真
        2.2.1 单元结构色散特性分析
        2.2.2 一种非对称双边开槽周期型传输线
    2.3 基于SSPPS传输线的太赫兹调制器设计
    2.4 本章小结
第三章 波导加载型太赫兹调制器的实现
    3.1 一种鳍线嵌套人工微结构的太赫兹幅度调制器
        3.1.1 鳍线嵌套人工微结构的电磁特性研究
        3.1.2 鳍线嵌套人工微结构的太赫兹幅度调制器的研究
        3.1.3 调制器总体电路设计及器件加工
    3.2 一种可调金属线太赫兹直接调制器
        3.2.1 二极管调谐金属线的研究
        3.2.2 波导外部加载二极管调制器的研究
        3.2.3 调制器整体设计与器件加工
    3.3 本章小结
第四章 基于波导加载型太赫兹调制器的实验研究
    4.1 波导加载型太赫兹调制器的实验系统搭建及测试
        4.1.1 调制器的静态测试
        4.1.2 调制器的动态测试
    4.2 太赫兹通信链路实验测试
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]太赫兹通信系统的研究现状与应用展望[J]. 赵明明,余建军.  太赫兹科学与电子信息学报. 2018(06)
[2]用于太赫兹高速直接调制技术研究进展[J]. 胡军格.  信息通信. 2016(04)
[3]太赫兹通信技术发展现状及其军事应用展望[J]. 王康年,刘红云,卢明伦,李常春,严鑫.  无线电通信技术. 2014(05)
[4]太赫兹成像技术在无损检测中的实验研究[J]. 邸志刚,姚建铨,贾春荣,邴丕彬,杨鹏飞,徐小燕.  激光与红外. 2011(10)
[5]太赫兹肖特基二极管混频性能分析[J]. 樊国丽,江月松.  北京航空航天大学学报. 2010(12)
[6]太赫兹成像技术的实验研究[J]. 张振伟,崔伟丽,张岩,张存林.  红外与毫米波学报. 2006(03)
[7]太赫兹科学技术的新发展[J]. 刘盛纲.  中国基础科学. 2006(01)
[8]毫米波微带波导过渡设计[J]. 喻梦霞,徐军,薛良金.  红外与毫米波学报. 2003(06)
[9]单面鳍线的优化设计[J]. 王勇,漆兰芬,罗冶.  电波科学学报. 1991(Z1)
[10]鳍线设计的经验公式[J]. 王秉中,薛良金.  电子学报. 1985(01)

博士论文
[1]新型HEMT太赫兹动态器件的基础研究[D]. 乔绅.电子科技大学 2016

硕士论文
[1]具有微动元结构的GaN HEMT器件的制备研究[D]. 于宁.北京工业大学 2016



本文编号：3690307