【摘 要】
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太赫兹（THz）,一般指波段位于0.1THz的毫米波和10THz的远红外之间的电磁波。太赫兹波具有瞬态性、宽带性、相干性、低能性和穿透性等独特性质,在生物传感、卫星通信、军用雷达、物体成像、环境监测、医疗诊断等方面蕴含着巨大的应用前景。太赫兹一直被认为是6G的关键技术,被认为是无线通信技术的未来。2019年,美国通信委员会（FCC）投票,一致决定开放95GHz-3THz的频段范围,用于开展下一代无
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太赫兹（THz）,一般指波段位于0.1THz的毫米波和10THz的远红外之间的电磁波。太赫兹波具有瞬态性、宽带性、相干性、低能性和穿透性等独特性质,在生物传感、卫星通信、军用雷达、物体成像、环境监测、医疗诊断等方面蕴含着巨大的应用前景。太赫兹一直被认为是6G的关键技术,被认为是无线通信技术的未来。2019年,美国通信委员会（FCC）投票,一致决定开放95GHz-3THz的频段范围,用于开展下一代无线通信技术-6G技术的试验。但目前受限于强太赫兹波源和灵敏太赫兹波探器,以及传输控制相关的基础功能器件的匮乏,太赫兹技术还未得到广泛的应用。这些功能器件包括太赫兹波导、偏振器、调制器、带阻带通滤波器等,这些器件是构建未来太赫兹应用技术框架所必不可少的组成部分。因此,设计并制造高性能的太赫兹器件具有重大的研究意义。现有的太赫兹滤波器件一般基于频率选择表面（Frequency Selective Surface,FSS）、波导滤波器、超材料（Metamaterial）和光子晶体这四种结构设计。其中基于FSS的太赫兹滤波器运用最为广泛。然而,由于太赫兹波长较短,导致其功能器件的结构单元尺寸也较小,尺寸精度在微米级别,普通的机械加工技术难以胜任。飞秒激光微加工以其高精度、低成本和“冷”加工特点被广泛应用于微单元结构的制造。其系统简单,工序更少,成本更低,通过单一的烧蚀操作,可以完成各种微观结构的高精度加工。本论文从FSS原理出发,利用时域有限差分法（Finite Difference Time Domain,FDTD）分析设计滤波器结构,基于自搭建的飞秒激光微加工系统制造低成本、高性能的太赫兹滤波器,并利用商用光纤耦合时域太赫兹光谱系统进行太赫兹滤波器的性能测试。论文主要研究内容包括:（1）利用FDTD仿真分析设计滤波器的单元结构,模拟分析单元结构参数对太赫兹滤波器性能的影响,研究减少滤波器的带宽和提高带外抑制的策略。（2）调试光纤耦合时域太赫兹光谱系统,研究激光偏振态对光纤耦合时域太赫兹光谱系统的影响,搭建外围用于快速测量的透射和反射样品室。（3）搭建飞秒激光微加工系统,编写加工程序,加工基于FSS的窄带通和双带选通太赫兹滤波器,并利用上述时域太赫兹光谱系统对太赫兹滤波器进行性能测试。
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