本书涵盖了太赫兹技术及其军事安全领域应用的现状及未来发展前景。重点介绍了太赫兹技术在实际应用中的优缺点，提出和预测了克服当前操作局限性的最佳解决方案。讨论了不同致冷级别的太赫兹探测器、源及相关电子器件的现状。建立了太赫兹波段物理模型，为提高太赫兹成像系统性能提供借鉴。本书可帮助相关专业的本科生和研究生学习和理解太赫兹基础理论，也可作为太赫兹领域科研人员从事技术研究与应用的有价值参考用书。
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第1章 准光学或亚毫米波和太赫兹技术的发展历史、实际局限性及安全领域应用前景11.1 引言1
1.2 太赫兹安全领域应用关键技术：历史介绍21.2.1 太赫兹波的起源7
1.2.2 一个世纪前的“太赫兹"概念8
1.2.3 近代史8
1.2.4 现状和未来9
1.3 关键器件：太赫兹源、滤波器和传感器91.3.1 滤波器13
1.3.2 太赫兹探测器14
1.4 太赫兹成像系统在安全领域中的应用16
1.5 结论17
参考文献20
第2章 远红外半导体探测器和焦平面阵列232.1 引言23
2.2 远红外探测器的发展趋势24
2.3 探测器的分类262.3.1 光子探测器26
2.3.2 热探测器29
2.4 室温太赫兹成像探测器302.4.1 肖特基势垒（SBD）二极管31
2.4.2 场效应晶体管（FET）探测器33
2.4.3 微测辐射热计35
2.5 非本征探测器372.5.1 锗非本征光电导探测器37
2.6 阻挡杂质带探测器40
2.7 半导体测辐射热计44
2.8 结论45
参考文献46
第3章 非致冷整流和测辐射热计型太赫兹/亚太赫兹探测器493.1 引言49
3.2 FET探测器503.2.1 功率传递系数55
3.2.2 天线传递系数57
3.2.3 分压器传递系数58
3.3 SBD探测器59
3.4 FET和SBD探测器的噪声等效功率60
3.5 MCT-HEB探测器62
3.6 太赫兹成像64
3.7 结论65
参考文献66
第4章 室温应用的高功率、窄带小型太赫兹源684.1 引言68
4.2 双核有源区设计69
4.3 集成双周期光栅设计的3.3～4.6THz太赫兹源70
4.4 采用Cˇerenkov相位匹配方式的1～4.6THz太赫兹源73
4.5 采用外延层下安装的高功率太赫兹源75
4.6 结论78
参考文献79
第5章 太赫兹光子器件825.1 引言82
5.2 太赫兹QCL835.2.1 计量级太赫兹（QCL）83
5.2.2 相位锁定86
5.3 太赫兹探测器885.3.1 纳米线FET89
5.3.2 石墨烯FET92
5.4 太赫兹空心波导94
5.5 结论96
参考文献96
第6章 基于超导外差集成接收机的太赫兹成像系统1006.1 引言101
6.2 基于600GHz超导集成接收机的太赫兹安全系统1056.2.1 接收机性能105
6.2.2 太赫兹成像系统模型108
6.3 总结和展望109
参考文献110
第7章 表面波在太赫兹光谱学中的应用1127.1 引言112
7.2 太赫兹光谱学在亚波长级系统的应用113
7.3 亚波长孔径太赫兹近场探头114
7.4 太赫兹表面波116
7.5 太赫兹表面波近场成像117
7.6 采用太赫兹表面波的亚波长限定119
7.7 结论120
参考文献120
第8章 探测红外和太赫兹波段痕量气体的石英增强光声传感器1228.1 引言123
8.2 中红外石英增强光声传感器123
8.3 太赫兹石英增强光声传感器126
8.4 基于QCL的太赫兹石英增强光声传感器129
8.5 结论132
参考文献132
第9章 太赫兹主动实时成像系统1349.1 引言135
9.2 太赫兹主动电子成像系统1359.2.1 太赫兹机械扫描成像系统135
9.2.2 合成孔径成像141
9.2.3 太赫兹主动电子成像系统的发展潜力及总结145
9.3 光电太赫兹成像系统1469.3.1 零平衡探测原理146
9.3.2 外差探测原理150
9.3.3 光电太赫兹成像的潜力及总结153
9.4 太赫兹焦平面阵列1549.4.1 硅FET太赫兹焦平面阵列155
9.4.2 硅FET太赫兹焦平面阵列的总结及展望157
9.5 结论和展望158
致谢159
参考文献159
第10章 宽带纳米晶体管太赫兹探测器的最新研究成果16510.1 引言165
10.2 等离子体FET探测的流体动力学理论166
10.3 低功率和高功率限的FET太赫兹辐射探测170
10.4 非共振探测与温度的依赖关系173
10.5 FET太赫兹探测的螺旋性依赖关系174
10.6 太赫兹通信应用的负载效应和等离子体波探测器175
10.7 太赫兹探测的双光栅栅极结构177
10.8 讨论与结论179
致谢180
参考文献180
第11章 太赫兹在民用和军事安全检查中的应用18511.1 引言185
11.2 探测隐藏物体的太赫兹系统186
11.3 图像处理188
11.4 图像质量评估191
11.5 热模型19411.5.1 热模型制作194
11.5.2 测量配置和结果196
11.6 结论199
参考文献200
第12章 Clinotron太赫兹成像系统20212.1 引言202
12.2 Clinotron设计特点203
12.3 Clinotron太赫兹成像系统206
12.4 Clinotron太赫兹成像系统应用前景207
参考文献208
第13章 安全与防御应用的新型低成本红外“太赫兹火炬"技术21013.1 引言21113.1.1 背景211
13.1.2 光谱范围212
13.1.3 成本驱动213
13.1.4 新型热红外“太赫兹火炬"技术214
13.2 基本单通道架构21513.2.1 基本部件介绍215
13.2.2 基本子系统介绍217
13.2.3 首台单通道“太赫兹火炬"原理验证演示器225
13.3 多路复用方案体系结构22613.3.1 多路复用方案介绍226
13.3.2 首台“太赫兹火炬"频分复用演示器228
13.4 基本局限性和工程解决方案23113.4.1 工作波段231
13.4.2 灯丝和传感器的热时间常数231
13.4.3 探测器响应度和颤噪效应233
13.4.4 灯泡玻璃外壳的吸收234
13.4.5 自由空间衰减及扩展损耗236
13.5 结论237
参考文献238
第14章 太赫兹最新技术及其在军事安全领域中的应用24114.1 引言——新兴、持久、两用和非常规威胁形式24214.1.1 信号采集与远程探测244
14.1.2 信号情报（SIGINT）244
14.2 太赫兹成像技术——系统基本操作原理245
14.3 系统概念和实施策略248
14.4 未来军事安全应用的思考及发展方向250
14.5 结论252
参考文献253
附录 圆桌研讨会问答254
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