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基于4.3 THz量子级联激光器的微米级无损厚度测量

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红外与毫米波学报 2024年第3期43卷 354-358页

作者：李弘义谭智勇万文坚曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料全国重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049

构建和描述了一种用于获取硅片厚度的零差检测系统。利用4.3-THz激光束的传输相变与机械旋转台控制的入射角之间的关系,可以使用标准残差法精确推导被测样品的厚度值。结果表明,样品的厚度拟合值与光学显微镜的精确测量结果仅相差2.5~3... 详细信息

构建和描述了一种用于获取硅片厚度的零差检测系统。利用4.3-THz激光束的传输相变与机械旋转台控制的入射角之间的关系,可以使用标准残差法精确推导被测样品的厚度值。结果表明,样品的厚度拟合值与光学显微镜的精确测量结果仅相差2.5~3μm,实现了微米级精度的太赫兹无损厚度测量。实验验证了太赫兹量子级联激光器在非接触无损测量中的有效性。

关键词：太赫兹量子级联激光器零差探测无损检测非接触测量

基于狄拉克半金属超表面的太赫兹调制技术研究

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功能材料与器件学报 2024年第2期 84-88页

作者：杨祉烜王长谭智勇曹俊诚上海科技大学信息学院上海201210 中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料全国重点实验室上海200050

本文设计了一种非对称双开口环超表面结构的狄拉克半金属太赫兹谐振器,并研究分析了结构参数与费米能级对共振幅度的影响。研究结果表明,随着对称缺损程度的增加,谐振器的共振峰逐渐红移,共振幅度呈现先增加再减少的趋势。随着狄拉克半... 详细信息

本文设计了一种非对称双开口环超表面结构的狄拉克半金属太赫兹谐振器,并研究分析了结构参数与费米能级对共振幅度的影响。研究结果表明,随着对称缺损程度的增加,谐振器的共振峰逐渐红移,共振幅度呈现先增加再减少的趋势。随着狄拉克半金属材料费米能级的增加,谐振器的共振峰幅值增加。当费米能级在40-200meV时范围变化时,在0.38 THz附近实现了99.4%的幅值调制深度,在太赫兹波调控方面有很好的应用价值。

关键词：狄拉克半金属超表面连续域束缚态太赫兹调制技术

基于源偶极子的扫描近场光学显微镜的数值模拟

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红外与毫米波学报 2023年第5期42卷 643-651页

作者：吴昌林王长曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049

红外和太赫兹范围内的扫描近场光学显微镜能够突破衍射极限,实现更小的空间分辨率,在纳米尺度结构的光学特性分析检测方面具有重要应用。为了进一步理解探针与样品的相互作用,对探针近场的分析和数值描述是必不可少的。基于真实的探针... 详细信息

红外和太赫兹范围内的扫描近场光学显微镜能够突破衍射极限,实现更小的空间分辨率,在纳米尺度结构的光学特性分析检测方面具有重要应用。为了进一步理解探针与样品的相互作用,对探针近场的分析和数值描述是必不可少的。基于真实的探针形状的解析模型,结合数值模拟的开发了源偶极子模型(SDM),能够直接获得近场检测信息,提高计算效率。基于模拟结果,解释了天线效应、尖端半径影响和电荷量的影响,并将SDM模型结果与全波仿真(FWS)结果进行了比较。为进一步理解近场光学显微镜中的针尖-样品结提供了新的视角。

关键词：太赫兹近场显微技术数值模拟偶极模型光学性质

太赫兹量子级联激光器与量子阱探测器研究进展

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中国激光 2023年

作者：曹俊诚韩英军中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料全国重点实验室

太赫兹量子级联激光器和太赫兹量子阱探测器都是基于子带间电子跃迁的半导体器件，具有体积小、频率可调、响应速度快等优点。其工作波长位于微波和红外光之间，涵盖了众多气体分子、化合物以及凝聚态物质的频谱特征，在天文观测、公共... 详细信息

太赫兹量子级联激光器和太赫兹量子阱探测器都是基于子带间电子跃迁的半导体器件，具有体积小、频率可调、响应速度快等优点。其工作波长位于微波和红外光之间，涵盖了众多气体分子、化合物以及凝聚态物质的频谱特征，在天文观测、公共安全、生物医药等领域有重大应用前景。近年来，太赫兹量子级联激光器和太赫兹量子阱探测器的性能有了显著提高，其在高分辨光谱、太赫兹成像、无线宽带通信等领域的应用也受到关注。下面将重点介绍其发展现状并展望未来。

关键词：太赫兹技术量子级联激光器量子阱探测器无线通信

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“太赫兹波前获取与调控”专题前言

激光与光电子学进展 2023年第18期60卷 9-10+2页

作者：曹俊诚韩家广赵自然张岩

太赫兹辐射具有低光子能量、指纹谱及强穿透性等优良特征，在基础物理、通信技术和生命科学等领域具有广阔的应用前景。太赫兹成像可以同时获取样品的形貌和光谱响应特性，是太赫兹技术能够率先实现实际应用的重要方向。近年来，随着现...

太赫兹辐射具有低光子能量、指纹谱及强穿透性等优良特征，在基础物理、通信技术和生命科学等领域具有广阔的应用前景。太赫兹成像可以同时获取样品的形貌和光谱响应特性，是太赫兹技术能够率先实现实际应用的重要方向。近年来，随着现代光学和光电子学的快速发展，太赫兹成像领域出现了新的方法和技术，促进了太赫兹成像往更高维度、更高分辨率、更高性能及更高效率方向发展。太赫兹波前获取与调控技术包括振幅、相位、偏振及光谱等的获取与分析，新成果不断涌现。利用太赫兹空间光调制器实现压缩感知成像，利用扫描隧道显微镜提高太赫兹成像分辨率，特别是基于超构表面等新技术的提出，为太赫兹成像技术提供了新的手段和途径。为了进一步推动太赫兹波前获取与调控技术的发展，展示太赫兹成像技术在原理、技术及应用方面的新进展，促进学术交流和学科交叉，

关键词：

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太赫兹量子器件光电测试技术与系统

物理 2022年第5期51卷 328-336页

作者：谭智勇曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术实验室上海200050 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

光电测试技术是太赫兹辐射研究的重要基础技术。文章首先介绍两种太赫兹量子器件的工作原理和最新进展,随后主要介绍太赫兹量子器件在脉冲激光功率测量技术、快速调制与直接探测技术、激光偏振转换与测量以及光纤损耗测量技术及相关测... 详细信息

光电测试技术是太赫兹辐射研究的重要基础技术。文章首先介绍两种太赫兹量子器件的工作原理和最新进展,随后主要介绍太赫兹量子器件在脉冲激光功率测量技术、快速调制与直接探测技术、激光偏振转换与测量以及光纤损耗测量技术及相关测试系统中的应用。最后总结基于太赫兹量子器件的光电测试技术的特点和优势,并对未来的发展进行展望。

关键词：太赫兹辐射光电测试技术量子级联激光器量子阱探测器

太赫兹场和倾斜磁场对超晶格电子动力学特性调控规律研究

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物理学报 2015年第9期64卷 216-220页

作者：王长曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院太赫兹固态技术重点实验室上海200050

微带超晶格在磁场和太赫兹场调控下表现出丰富而复杂的动力学行为,研究微带电子在外场作用下的输运性质对于太赫兹器件设计与研制具有重要意义.本文采用准经典的运动方程描述了超晶格微带电子在沿超晶格生长方向(z方向)的THz场和相对于... 详细信息

微带超晶格在磁场和太赫兹场调控下表现出丰富而复杂的动力学行为,研究微带电子在外场作用下的输运性质对于太赫兹器件设计与研制具有重要意义.本文采用准经典的运动方程描述了超晶格微带电子在沿超晶格生长方向(z方向)的THz场和相对于z轴倾斜的磁场共同作用下的非线性动力学特性.研究表明,在太赫兹场和倾斜磁场共同作用下,超晶格微带电子随时间的演化表现出周期和混沌等新奇的运动状态.采用庞加莱分支图详细研究了微带电子在磁场和太赫兹场调控下的运动规律,给出了电子运行于周期和混沌运动状态的参数区间.在电场和磁场作用下,微带电子将产生布洛赫振荡和回旋振荡,形成复杂的协同耦合振荡.太赫兹场与这些协同振荡模式之间的相互作用是导致电子表现出周期态、混沌态以及倍周期分叉等现象的主要原因.

关键词：太赫兹超晶格混沌分支图

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“太赫兹物理、器件与应用”专辑前言

量子电子学报 2023年第2期 139-140页

作者：曹俊诚王宏强施卫吴晓君中国科学院上海微系统与信息技术研究所国防科技大学西安理工大学北京航空航天大学

太赫兹科学与技术涉及太赫兹物理、材料、辐射源、调制与探测、成像与通信、以及太赫兹波在生物、医学、天文等领域的应用,在物理学、材料科学、生命科学、天文学、信息科学以及国防安全等方面具有重要的学术价值和广泛的应用前景,被誉...

太赫兹科学与技术涉及太赫兹物理、材料、辐射源、调制与探测、成像与通信、以及太赫兹波在生物、医学、天文等领域的应用,在物理学、材料科学、生命科学、天文学、信息科学以及国防安全等方面具有重要的学术价值和广泛的应用前景,被誉为改变未来世界的十大技术之一。

关键词：

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基于石墨烯的太赫兹器件研究进展

物理学报 2015年第22期64卷 39-47页

作者：冯伟张戎曹俊诚江苏大学理学院物理系镇江212013 中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院太赫兹固态技术重点实验室上海200050

石墨烯是一种零带隙二维的半导体材料,具有极高的载流子迁移率,优异的机械、电学、热学和光学等性能.在太赫兹辐射源、调制器和探测器件的研究中,石墨烯材料具有独特的优势.本文以石墨烯材料在太赫兹辐射源、调制器以及探测器等器件方... 详细信息

石墨烯是一种零带隙二维的半导体材料,具有极高的载流子迁移率,优异的机械、电学、热学和光学等性能.在太赫兹辐射源、调制器和探测器件的研究中,石墨烯材料具有独特的优势.本文以石墨烯材料在太赫兹辐射源、调制器以及探测器等器件方面的应用为主,综述了石墨烯太赫兹器件的最新研究进展.

关键词：太赫兹石墨烯太赫兹辐射源太赫兹探测器