太赫兹技术及其应用研究进展

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太赫兹技术及其应用研究进展

蔡禾 , 郭雪娇 , 和挺 , 潘锐 , 熊伟 , 沈京玲

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蔡禾, 郭雪娇, 和挺, 潘锐, 熊伟, 沈京玲. 太赫兹技术及其应用研究进展[J]. 中国光学, 2010, 3(3): 209-222.

引用本文:

蔡禾, 郭雪娇, 和挺, 潘锐, 熊伟, 沈京玲. 太赫兹技术及其应用研究进展[J]. 中国光学, 2010, 3(3): 209-222.

CAI He, GUO Xue-jiao, HE Ting, PAN Rui, XIONG Wei, SHEN Jing-ling. Terahertz wave and its new applications[J]. Chinese Optics, 2010, 3(3): 209-222.

Citation:

CAI He, GUO Xue-jiao, HE Ting, PAN Rui, XIONG Wei, SHEN Jing-ling. Terahertz wave and its new applications[J]. Chinese Optics, 2010, 3(3): 209-222.

太赫兹技术及其应用研究进展

1.
首都师范大学物理系,北京市THz波谱与成像重点实验室, THz光电子学教育部重点实验室,北京100048

中图分类号: O441; TN209

Terahertz wave and its new applications

1.
Beijing Key Laboratory for Terahertz Spectroscopy and Imaging, Key Laboratory of Terahertz Optoelectronics,Ministry of Education, Department of Physics,Capital Normal University,Beijing 100048,China

摘要: 概述了利用光整流、光电导天线、参量振荡、空气等离子体等方式产生太赫兹(THz)波,以及利用电光取样、光电导天线、空气等离子体等探测THz波的方法。阐述了THz时域光谱技术以及近年来发展的异步电光取样技术。讨论了THz技术在各领域的应用。重点介绍了本课题组近年来致力于THz检测技术在毒品检测识别方面的研究情况。建立了含有38种纯度在90%以上的THz毒品谱库,并采用人工神经网络、支持向量机等方法对毒品进行计算机自动识别,研究确定了毒品纯度和有效成分含量的理论和实验方法。用高斯软件对个别品种,如甲基苯丙氨(MA)、氯氨酮、海洛因进行了光谱解析,研究结果为实现毒品的实验室检测提供了依据。最后,简单综述了THz技术的发展前景。
- THz波 /
- 无损检测 /
- 光谱分析 /
- 异步电光取样 /
- 综述
Abstract: The methods to generate the terahertz wave by optical rectification, photoconductive antennas, air plasmas and parametric generators are described in detail, then how to detect the terahertz wave by electro-optic sampling, photoconductive antennas and air plasmas are introduced as well. The terahertz time-domain spectroscopy and the asynchronous electro-optic sampling technique are also described. Furthermore, the applications of the terahertz technology to research fields, especially to the detection and identification of drugs are discussed. A terahertz spectrum database includes 38 kinds of drugs with a purity more than 99% is established. Moreover, the Artificial Neural Network(ANN) and a support vector machine are used to identify drugs automatically and the experimental methods and related theory are proposed to determine the purity and effective ingredients of drugs. By using a Gaussian software, individual species of drugs such as methyl-phenyl ammonia(MA), ketamine and heroin are conducted by spectral analysis, which provides a basis for implementing the drug inspection in laboratories. Finally, this paper reviews the developments of the terahertz technology briefly.
- null /

[1]	金文玲, 曹乃亮, 朱明东, 陈伟, 张佩光, 赵庆磊, 梁静秋, 余应弘, 吕金光, 阚瑞峰. 基于近红外超连续激光光谱的水稻种子活力无损分级检测研究 . 中国光学, 2020, 13(5): 1-12. doi: 10.37188/CO.2020-0027
[2]	程旭, 刘保生, 张红彩. 美洛昔康与溶菌酶作用机制的光谱分析及理论模建研究 . 中国光学, 2020, 13(2): 354-362. doi: 10.3788/CO.20201302.0354
[3]	孙桂芳, 王雅丽, 孟现柱, 史强, 杨冰. Na₅[B₂P₃O₁₃]晶体的紫外-远红外光谱分析 . 中国光学, 2019, 12(5): 1118-1123. doi: 10.3788/CO.20191205.1118
[4]	郭帅, 苏杭, 黄星灿, 刘剑. 光学无创血糖浓度检测方法的研究进展 . 中国光学, 2019, 12(6): 1235-1248. doi: 10.3788/CO.20191206.1235
[5]	朱晓睿, 卢伟业, 饶雨舟, 李越胜, 卢志民, 姚顺春. TDLAS直接吸收法测量CO₂的基线选择方法 . 中国光学, 2017, 10(4): 455-461. doi: 10.3788/CO.20171004.0455
[6]	李安, 邵秋峰, 刘瑞斌. 新型便携式激光诱导击穿光谱系统综述 . 中国光学, 2017, 10(4): 426-437. doi: 10.3788/CO.20171004.0426
[7]	邓永停, 李洪文, 王建立. 大型望远镜交流伺服控制系统综述 . 中国光学, 2015, 8(6): 895-908. doi: 10.3788/CO.20150806.0895
[8]	高文, 朱明, 贺柏根, 吴笑天. 目标跟踪技术综述 . 中国光学, 2014, 7(3): 365-375. doi: 10.3788/CO.20140703.0365
[9]	陈星旦, 高静, 丁海泉. 论无创血糖监测的红外光谱方法(特邀) . 中国光学, 2012, 5(4): 317-326. doi: 10.3788/CO.20120504.0317
[10]	韩昌元. 近代高分辨地球成像商业卫星 . 中国光学, 2010, 3(3): 201-208.
[11]	孔令胜, 南敬实, 荀显超, . 平面三维显示技术的研究现状 . 中国光学, 2009, 2(2): 112-118.
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[13]	张鹏, 金光, 石广丰, 齐迎春, 孙小伟, . 空间薄膜反射镜的研究发展现状 . 中国光学, 2009, 2(2): 91-101.
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[19]	于前洋, 曲宏松. 实现同步轨道(GEO)高分辨力对地观测的技术途径(上) . 中国光学, 2008, 1(1): 1-12.
[20]	刘华, 卢振武, 朱瑞, 张洪鑫. 聚光光伏系统的发展及未来趋势 . 中国光学, 2008, 1(1): 49-56.

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太赫兹技术及其应用研究进展

1. 首都师范大学物理系,北京市THz波谱与成像重点实验室, THz光电子学教育部重点实验室,北京100048

收稿日期: 2010-01-11
刊出日期: 2010-06-30

中图分类号: O441; TN209

关键词:

异步电光取样 /

摘要: 概述了利用光整流、光电导天线、参量振荡、空气等离子体等方式产生太赫兹(THz)波,以及利用电光取样、光电导天线、空气等离子体等探测THz波的方法。阐述了THz时域光谱技术以及近年来发展的异步电光取样技术。讨论了THz技术在各领域的应用。重点介绍了本课题组近年来致力于THz检测技术在毒品检测识别方面的研究情况。建立了含有38种纯度在90%以上的THz毒品谱库,并采用人工神经网络、支持向量机等方法对毒品进行计算机自动识别,研究确定了毒品纯度和有效成分含量的理论和实验方法。用高斯软件对个别品种,如甲基苯丙氨(MA)、氯氨酮、海洛因进行了光谱解析,研究结果为实现毒品的实验室检测提供了依据。最后,简单综述了THz技术的发展前景。

English Abstract

蔡禾, 郭雪娇, 和挺, 潘锐, 熊伟, 沈京玲. 太赫兹技术及其应用研究进展[J]. 中国光学, 2010, 3(3): 209-222.

引用本文:

蔡禾, 郭雪娇, 和挺, 潘锐, 熊伟, 沈京玲. 太赫兹技术及其应用研究进展[J]. 中国光学, 2010, 3(3): 209-222.

CAI He, GUO Xue-jiao, HE Ting, PAN Rui, XIONG Wei, SHEN Jing-ling. Terahertz wave and its new applications[J]. Chinese Optics, 2010, 3(3): 209-222.

Citation:

CAI He, GUO Xue-jiao, HE Ting, PAN Rui, XIONG Wei, SHEN Jing-ling. Terahertz wave and its new applications[J]. Chinese Optics, 2010, 3(3): 209-222.

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