第一章 太赫兹波的本性 1
引言 1
太赫兹波的应用 2
太赫兹波的独特性质 3
太赫兹波的波动性 6
太赫兹波的干涉 6
太赫兹波的衍射 7
太赫兹辐射的粒子性 8
第二章 太赫兹波的产生 10
基于光学效应的太赫兹辐射源 10
光电导天线 11
光整流 12
空气产生太赫兹 14
太赫兹参量源 16
光泵浦太赫兹激光器 19
基于电子学的太赫兹辐射源 22
微型真空电子器件 22
相对论性电子器件 30
半导体激光器 39
第三章 太赫兹波的探测 44
脉冲太赫兹信号探测 44
光电导取样 44
电光取样 46
光电导取样与电光取样的比较 51
空气探测太赫兹 52
连续太赫兹信号的探测 55
测辐射热计 56
高莱探测器 57
热释电探测器 58
肖特基二极管 59
场效应晶体管 60
太赫兹单光子探测 62
第四章 太赫兹时域光谱 64
太赫兹时域光谱技术的优势 64
太赫兹时域光谱系统 65
太赫兹时域光谱技术原理 66
透射式太赫兹时域光谱技术 66
反射式太赫兹时域光谱技术 67
其他探测方法 68
太赫兹时域光谱技术的应用 69
总结和展望 69
第五章 太赫兹成像 70
太赫兹成像系统 70
飞秒激光源 71
光学延迟系统 72
信号获取 73
数据处理 74
太赫兹时域光谱成像 74
振幅和位相成像 74
液态水的太赫兹成像 78
成像处理 79
太赫兹反射成像 79
烧伤诊断 81
扫描成像 82
太赫兹实时成像 83
太赫兹层析成像 84
太赫兹近场成像 88
太赫兹连续波成像 90
太赫兹连续波成像系统 91
太赫兹连续波成像原理 92
太赫兹成像技术应用 94
第六章 太赫兹在物理学中的应用 96
发展机遇 96
太赫兹在光物理中的基础研究 97
随机介质中的电磁波传播 97
左手材料 98
近场电磁效应 98
单周期脉冲 99
量子相干和控制 99
大气科学、实验室天文学和分子碰撞 100
大气科学 100
高分辨天文科学 101
极端条件下的物质探测 101
第七章 太赫兹在化学和生物学中的机遇 103
发展机遇 103
面临的挑战 104
太赫兹在化学中的应用 105
气相物质 105
团簇光谱 106
液体 106
自组分子结构 107
部分无序固体 107
晶体 108
利用太赫兹控制化学电子转移 108
磁现象 108
太赫兹在生物学中的应用 109
固态生物材料的太赫兹光谱 109
植物中药 113
水 114
太赫兹科学在生物研究方面的适用性 115
太赫兹光谱在化学和生物学中的应用展望 115
第八章 太赫兹遥感 117
相关介绍 117
研究背景 117
传感器系统 118
太赫兹固态设备 119
太赫兹辐射的传输 120
大气吸收 120
大气散射 121
太赫兹功率的测量 122
太赫兹耦合到自由空间 122
金属波导 123
耦合到自由空间 123
太赫兹探测器 124
直放式探测器 124
外差式探测器 125
太赫兹信号和噪声处理 125
探测器灵敏度的限制条件 126
探测器的性能 127
探测前的最佳信噪比 127
探测后的传感器性能 127
无源传感器 128
有源传感器 129
太赫兹源 130
探测器 131
用有源传感器探测吸收信号 131
二维成像 134
发展动力 134
空间取样成像 135
太赫兹成像器的应用 137
第九章 太赫兹雷达 140
应用前景 140
太赫兹雷达 142
能对目标均匀照射的太赫兹雷达 144
探测目标 145
散射辐射 146
双站雷达 147
雷达探测 148
导体和介质圆柱体 148
介质球 151
角度分辨散射测量 152
古伊相移 154
实际目标测量 157
未来展望 159
第十章 太赫兹成像的军事用途 160
太赫兹在军事领域的机遇 160
太赫兹在军事领域中的应用 161
目标识别 161
目标响应 163
毒气战剂和生物战剂的感测 164
第十一章 太赫兹在国土安全中的应用 166
利用太赫兹成像技术探测隐蔽武器 166
应用背景 166
太赫兹扫描成像 167
实时宽带全息成像 170
实时成像应用 172
太赫兹主动探测成像 174
爆炸物及其相关材料的太赫兹光谱探测 175
研究现状 175
太赫兹光谱测量 176
太赫兹光谱的理论解析 179
炸药和生化战剂的识别 181
神经网络 182
信封中的生物药剂 183
人体炸弹 185
挑战与展望 188
第十二章 太赫兹成像在生物医学中的应用 190
发展机遇 190
应用潜力 190
基本原理 191
太赫兹在生物医学中的应用 192
树密度测绘 192
植物生理学 193
医学成像 198
总结与展望 201
第十三章 太赫兹器件在天体物理学中的应用 202
天体物理测量手段 202
光度测定法 202
光谱测量法 203
边缘跃迁测辐射热计 204
TES测辐射热计的设计方案 206
多路输出技术 209
分离库柏对型探测器和隧道结探测器 211
分离库柏对型探测器 211
STJ探测器 211
动感探测器 212
SQUID动感探测器 212
SIS光子探测器 213
SIN结微型测辐射热计 213
隧道结混频器 214
HEB型混频器 216
前景展望 217
第十四章 太赫兹通信 218
太赫兹通信 218
宽带通信和高速信息网 219
高速短距离无线通信 219
太赫兹空间通信 220
太赫兹晶体管 220
太赫兹通信在军事上的应用 221
太赫兹通信所遇到的挑战 222
第十五章 太赫兹在无损检测及航天器检测中的应用 224
应用时域太赫兹探测航天飞机隔离层中的缺陷 224
将时间和强度的峰值信息处理 228
对波形变化的处理 229
连续太赫兹波成像系统的无损检测 230
参考文献 236