基本介紹
內容簡介,目錄,
內容簡介
時至今日，仍然沒有普遍認可的太赫茲（THz）輻射頻率上下限的定義。太 赫茲光譜高頻與遠紅外頻譜重疊，低頻與微波頻段重疊。一些作者將0.1～ 1.0mm波長範圍作為太赫茲輻射，而其他作者將太赫茲輻射範圍擴展至波長 30μm之短。因此，術語指的是電磁頻譜中相對窄的部分。儘管頻譜如此狹窄， 太赫茲輻射與其他頻譜，例如，可見光共同在技術和生命科學的基礎研究中發揮 著極其重要的作用。
雖然沒有人質疑輻射，例如，可見光研究的重要性，但迄今 為止有關太赫茲輻射的研究仍然比較模糊。 毋庸置疑，太赫茲光譜研究飛速發展的主要原因是超快雷射器的進步和20 世紀70年代Auston開關的發明。
這些促進了20世紀90年代早期新一代分光 計的誕生，該分光計能夠以前所未有的便利性和敏感性產生和檢測相干太赫茲 輻射的脈衝。直到今天，太赫茲光譜和成像的大多數研究仍然使用時域分光計。 雖然本書主要關注太赫茲時域光譜儀，但是其他技術如遠紅外頻譜仍然非常重要，我們也在適當之處討論 和提及。
本書大體上分為3個部分：前7章介紹了太赫茲光譜的技術和基礎物 理學；接下來的13章詳細論述了太赫茲輻射如何廣泛用於研究材料；最後3章 指出了包括太赫茲頻段物理學在內的太赫茲領域誘人的未來。由於篇幅所限， 本卷略去了對氣體光譜學的深入討論和涉及天文學和天體物理學的內容。
目錄
第1章 太赫茲輻射的產生與探測
1．1 寬頻太赫茲脈衝的產生與探測
1．1．1 飛秒雷射系統
1．1．2 產生及探測寬頻脈衝的總體方案
1．1．3 光電導天線
1．1．4 光電導天線探測方法
1．1．5 光學整流和電光採樣
1．1．6 其他寬頻發射器
1．1．7 太赫茲輻射的發展前景
1．2 連續波太赫茲輻射的產生
1．2．1 光混頻
1．2．2 差頻產生
1．2．3 參量放大
1．2．4 氣體雷射器
1．2．5 微波頻率倍頻器
1．2．6 回波振盪器
1．2．7 自由電子雷射器
1．2．8 P型鍺雷射器
1．2．9 量子級聯雷射器
1．3 探測器
1．3．1 熱探測器
1．3．2 外差探測
1．3．3 能帶探測器
1．4 結論
參考文獻
第2章 太赫茲光學
2．1 引言——太赫茲光學
2．2 理想光學系統中的高斯波束傳輸
2．2．1 簡單高斯波束模型的傳播特性
2．2．2 聚焦高斯波束：簡單光學系統
2．2．3 一般光學系統中ABCD矩陣和傳輸
2．3 光學元件和子系統
2．3．1 耦合波束和聚焦元件
2．3．2 離軸聚焦鏡
2．3．3 厚透鏡
2．3．4 分束器、偏振柵格、屋脊反射鏡、干涉儀和濾波器
2．3．5 衍射元件和相位光柵
2．4 波束耦合問題
2．4．1 輻射元件耦合
2．4．2 失配高斯波束和散焦效應
2．5 詳細建模
2．5．1 高階高斯波束模型
2．5．2 畸變、截斷、波束失真
2．5．3 其他建模技術
2．5．4 部分耦合和多模系統
2．6 光學系統設計
2．6．1 反射鏡/透鏡參數的選擇
2．6．2 系統布局
2．6．3 太赫茲光譜系統成像問題
2．7 總結
參考文獻
第3章 太赫茲光譜範圍內媒質的復折射率
3．1 引言
3．2 復介電常數和折射率
3．3 復傳輸和反射係數
3．4 有效媒質模型
3．5 太赫茲光譜分析的修正克拉茂-克朗尼希色散關係
……
第4章 採用平面和匯聚波束傳遞函式確定復折射率
第5章 太赫茲散射
第6章 太赫茲輻射的相空間處理
第7章 晶體材料振動模式分布的計算方法
第8章 晶體和非晶固體的太赫茲光譜學
第9章 生物分子和液體的太赫茲光譜學
第10章 太赫茲頻段的泵浦-探測光譜學
第11章 太赫茲光譜學：太赫茲波的橢圓偏光法與有源極化控制
第12章 液晶及其在太赫茲頻率範圍的套用
第13章 聚合物太赫茲光譜學
第14章 非線性太赫茲光譜學
第15章 太赫茲近場成像
第16章 生物醫學成像
第17章 太赫茲層析成像
第18章 太赫茲成像工業套用
第19章 毫米波和太赫茲成像在安防中的套用
第20章 藝術作品的表征
第21章 太赫茲電漿結構
第22章 超材料
第23章 關聯電子固體中的太赫茲控制：源和套用
希臘字母符號
符號
專業辭彙縮寫
1．1 寬頻太赫茲脈衝的產生與探測
1．1．1 飛秒雷射系統
1．1．2 產生及探測寬頻脈衝的總體方案
1．1．3 光電導天線
1．1．4 光電導天線探測方法
1．1．5 光學整流和電光採樣
1．1．6 其他寬頻發射器
1．1．7 太赫茲輻射的發展前景
1．2 連續波太赫茲輻射的產生
1．2．1 光混頻
1．2．2 差頻產生
1．2．3 參量放大
1．2．4 氣體雷射器
1．2．5 微波頻率倍頻器
1．2．6 回波振盪器
1．2．7 自由電子雷射器
1．2．8 P型鍺雷射器
1．2．9 量子級聯雷射器
1．3 探測器
1．3．1 熱探測器
1．3．2 外差探測
1．3．3 能帶探測器
1．4 結論
參考文獻
第2章 太赫茲光學
2．1 引言——太赫茲光學
2．2 理想光學系統中的高斯波束傳輸
2．2．1 簡單高斯波束模型的傳播特性
2．2．2 聚焦高斯波束：簡單光學系統
2．2．3 一般光學系統中ABCD矩陣和傳輸
2．3 光學元件和子系統
2．3．1 耦合波束和聚焦元件
2．3．2 離軸聚焦鏡
2．3．3 厚透鏡
2．3．4 分束器、偏振柵格、屋脊反射鏡、干涉儀和濾波器
2．3．5 衍射元件和相位光柵
2．4 波束耦合問題
2．4．1 輻射元件耦合
2．4．2 失配高斯波束和散焦效應
2．5 詳細建模
2．5．1 高階高斯波束模型
2．5．2 畸變、截斷、波束失真
2．5．3 其他建模技術
2．5．4 部分耦合和多模系統
2．6 光學系統設計
2．6．1 反射鏡/透鏡參數的選擇
2．6．2 系統布局
2．6．3 太赫茲光譜系統成像問題
2．7 總結
參考文獻
第3章 太赫茲光譜範圍內媒質的復折射率
3．1 引言
3．2 復介電常數和折射率
3．3 復傳輸和反射係數
3．4 有效媒質模型
3．5 太赫茲光譜分析的修正克拉茂-克朗尼希色散關係
……
第4章 採用平面和匯聚波束傳遞函式確定復折射率
第5章 太赫茲散射
第6章 太赫茲輻射的相空間處理
第7章 晶體材料振動模式分布的計算方法
第8章 晶體和非晶固體的太赫茲光譜學
第9章 生物分子和液體的太赫茲光譜學
第10章 太赫茲頻段的泵浦-探測光譜學
第11章 太赫茲光譜學：太赫茲波的橢圓偏光法與有源極化控制
第12章 液晶及其在太赫茲頻率範圍的套用
第13章 聚合物太赫茲光譜學
第14章 非線性太赫茲光譜學
第15章 太赫茲近場成像
第16章 生物醫學成像
第17章 太赫茲層析成像
第18章 太赫茲成像工業套用
第19章 毫米波和太赫茲成像在安防中的套用
第20章 藝術作品的表征
第21章 太赫茲電漿結構
第22章 超材料
第23章 關聯電子固體中的太赫茲控制：源和套用
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