太赫兹科学与技术原理

第一章 引言

1．1 太赫兹频段

1．2 太赫兹的产生与检测

1．2．1 太赫兹源

1．2．2 太赫兹探测器

1．3 太赫兹应用

第二章 太赫兹与物质互作用的基础理论

2．1 物质中的电磁波

2．1．1 波动方程

2．1．2 反射和透射

2．1．3 相干透射光谱

2．1．4 吸收和色散

2．1．5 等离子体频率

2．1．6 电偶极子辐射

2．1．7 自由空间中的准光传播

2．2 太赫兹辐射及元激发

2．2．1 电偶极互作用的量子理论

2．2．2 类氢原予的能级

2．2．3 分子的旋转和振动模式

2．2．4 晶格振动

2．3 激光基础

第三章 宽带太赫兹脉冲的产生与检测

3．1 超快光学

3．1．1 线性色散媒质中的光脉冲传播

3．1．2 飞秒激光器

3．1．3 时间分辨的泵浦一探测技术

3．1．4 太赫兹时域光谱学

3．2 基于光电导天线的太赫兹发射器和检测器

3．2．1 光电导天线

3．2．2 偏置光电导天线产生的太赫兹脉冲

3．2．3 衬底透镜：准直透镜和超半球形透镜

3．2．4 大孔径光电导发射器的太赫兹辐射

3．2．5 基于光电导天线的时间分辨率太赫兹场测量

3．3 光整流

3．3．1 与非中心对称媒质的非线性光学作用

3．3．2 阶非线'性极化及极化率张量

3．3．3 光整流的波动方程

3．3．4 光学和太赫兹频段的色散

3．3．5 太赫兹频段电光晶体的吸收

3．4 自由空间电光采样

3．5 超宽带太赫兹脉冲

3．5．1 光整流和电光采样

3．5．2 光电导天线

3．6 电子加速器的太赫兹辐射

3．7 产生太赫兹脉冲的新技术

3．7．1 铌酸锂斜光脉冲的相位匹配

3．7．2 空气中的太赫兹产生

3．7．3 准相位匹配晶体的窄带太赫兹产生

3．7．4 太赫兹脉冲成形

第四章 连续波太赫兹源和探测器

4．1 光混频

4．2 差频产生和参量放大

4．2．1 差频产生的原理

4．2．2 双泵浦光束差频产生

4．2．3 光参量放大

4．3 远红外气体激光器

4．4 p型锗激光器

4．5 微波倍频

4．6 量子级联激光器

4．6．1 发射激光和级联效应

4．6．2 预期发展

4．7 反向波振荡器

4．8 自由电子激光器

4．8．1 工作原理

4。8．2 自由电子激光器设备

4．9 热探测器

4。9．1 测辐射热探测器

4．9．2 热电探测器

4．9．3 colay探测器

4．10 外差接收机

第五章 太赫兹光学

5．1 固体在太赫兹频段的介质特性

5．2 太赫兹光学材料

5．2．1 聚合物

5．2．2 介质和半导体

5．2．3 导体

5．3 光学部件

5．3．1 聚焦元件

5．3．2 抗反射涂层

5．3．3 带通滤波器

5．3．4 极化

5．3．5 波片

5．4 太赫兹波导

5．4．1 矩形波导理论

5．4．2 空金属管

5．4．3 介质光纤

5．4．4 平行金属板

5．4．5 金属线波导

5．5 太赫兹频段人工材料

5．5．1 超介质材料

5．5．2 光子晶体

5．5．3 等离子体学

5．6 太赫兹极化声子-

第六章 原子和分子的太赫兹光谱学

6．1 rydbergy原子的操控

6．2 旋转光谱学

6．2．1 旋转跃迁的基本原理

6．2．2 高分辨率光谱

6．2．3 大气和天体光谱学

6．3 生物分子

6．3．1 液体水

6．3．2 小生物分子的常规模式

6．3．3 大分子动力学

第七章 t射线成像

7．1 引言

7．2 宽带太赫兹脉冲成像

7．2．1 幅度和相位成像

7．2．2 实时2d成像

7．2．3 t射线层析成像

7．3 连续波太赫兹辐射成像

7．3．1 光栅扫描成像

7．3．2 用微测辐射仪照相机的实时成像

7．4 用于安全的毫米波成像

7．4．1 主动成像

7．4．2 被动成像

7．5 t射线成饮的医疗应用

7．5．1 人体组织的光学特性

7．5．2 癌症诊断

7．5．3 皮肤烧毁的反射成像

7．5．4 龋齿的检测

第八章 凝聚物质的太赫兹频谱学

8．1 半导体的带内跃迁

8．1．1 本征半导体的能带结构

8．1．2 光载流子动力学

8．1．3 杂质态

8．1．4 半导体纳米结构：量子阱、量子线、量子点

8．2 强关联电子系统

8．2．1 常规超导体中的准粒子动力学

8．2．2 高温超导体的低能激发

参考文献

索引

《太赫兹科学与技术原理》介绍多种太赫兹源的研制、太赫兹波的探测和控制技术，涵盖了太赫兹科学发展的不同阶段的相关技术。不仅详尽地说明了主要的太赫兹技术，如太赫兹波的产生、探测和控制的基本原理，而且还讨论了太赫兹科学的最新发展，介绍其与各研究领域的技术结合所产生的新兴技术进步，如在超高速率空间通信、超高分辨率武器制导、医学成像、物质太赫兹光谱特征分析、安全检查、材料检测等领域具有重要的研究价值和广泛的应用前景，使得读者能够举一反三，结合本专业领域技术与太赫兹科学技术进行思考与研究。《太赫兹科学与技术原理》既适合于具有一定电磁场与微波技术以及光学基础，并希望了解太赫兹科学技术理论基础的初级入门者，也适合于太赫兹领域相关研究者参考使用。

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