1 上海大学物理系，上海 200444
2 上海电力大学电子与信息工程学院，上海 200090
3 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室，上海 200083
为探索单周期或亚周期的强场太赫兹脉冲抽运下各种材料的非线性光学响应，基于铌酸锂（LiNbO3）晶体，采用飞秒脉冲倾斜波前技术，获得了单脉冲能量为2.6 μJ、峰值场强为632 kV/cm的强太赫兹脉冲输出，并在该辐射源的基础上搭建了太赫兹抽运-光探测系统。利用该系统研究了硒化镓（GaSe）晶体的非线性光学响应，观测到亚周期的太赫兹脉冲诱导的光学双折射，其引起的相位变化与普克尔斯效应和克尔效应相关。研究结果为强场太赫兹抽运下介质的非线性效应分析提供了思路，为材料的电光系数和非线性折射率系数的测定提供了借鉴。
材料 铌酸锂晶体 倾斜波前 强太赫兹脉冲 非线性效应 中国激光
2023, 50(17): 1714018
1 上海电力大学 电子与信息工程学院，上海 200090
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
利用太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术研究了氧化铝（Al2O3）在宽带太赫兹波范围（0.2~3.0 THz）内的光谱特性。改变晶体光轴与太赫兹脉冲偏振方向间的夹角（方位角），得到了Al2O3晶体在不同方位角下的太赫兹时域谱，计算了Al2O3晶体o光和e光的折射率和吸收系数，并画出了Al2O3晶体在太赫兹波段的折射率椭圆图。结果表明，Al2O3在太赫兹频段具有较大的双折射率和较低的吸收系数，双折射率高达0.36，吸收系数低于5 cm-1。基于Al2O3晶体的双折射特性实现了对THz脉冲的相位和振幅的调制。Al2O3晶体可以作为THz脉冲的“整形器”，为太赫兹波在超宽带、超高速通信系统的应用提供重要参考。
氧化铝 太赫兹时域光谱 双折射 脉冲整形 aluminium oxide Terahertz time-domain spectroscopy birefringence pulse shaping
上海电力学院电子与信息工程学院, 上海 200090
针对电力设备红外图像分割效果受非均匀背景和噪声干扰等因素影响的问题, 提出了一种基于粒子群优化方法的 Niblack设备红外图像分割算法。采用类间方差作为粒子群算法的适应度函数, 自动搜寻 Niblack法中图像不重叠矩形邻域的最优分割阈值, 并将其用于图像的二值化分割, 从红外图像中提取出设备的目标区域。实验结果表明: 该分割算法与传统的 Otsu等算法相比效率更高, 且误分率(ME)减少了 14%～78%。鲁棒性分析表明, 本算法对含较大噪声密度的红外图像分割性能优于其他传统算法, 从而有效提高了电力设备红外图像分割精度与效率。
红外图像分割 电力设备 Niblack法 粒子群算法 鲁棒性分析 infrared image segmentation power equipment Niblack method particle swarm optimization robustness analysis
1 上海大学物理系, 上海 200444
2 中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 200050
利用偶极天线LT-GaAs发射的太赫兹时域光谱(THz-TDS)研究单晶氧化锌、未掺杂和Mg掺杂的ZnO纳米粉末(粒子)在室温下的太赫兹光谱特性。在0.2~2 THz频率范围内研究了样品的功率吸收和折射率。结果发现, 镁掺杂提高了样品材料的吸收效率, 同时降低了氧化锌材料的折射率。相比较氧化锌单晶, 未掺杂和Mg掺杂氧化锌纳米颗粒的太赫兹介电性质呈现类似的行为, 该结果与横向光学E1(TO)声子模式有关。
太赫兹时域光谱技术 掺杂 复介电常数 氧化锌纳米结构 terahertz time-domain spectroscopy doping complex dielectric constant ZnO nanostructure
1 上海大学 理学院 物理系，上海 200444
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室， 上海 200083
利用太赫兹时域光谱技术，研究了亚波长金属块阵列的太赫兹透射光谱特性及金属阵列结构的周期、金属块尺寸等因素对太赫兹透射特性的影响.结合时域有限差分方法，对实验结果进行了数值模拟，并分析了影响太赫兹透射的因素.结果表明：亚波长金属块阵列结构中，THz波的透射极小的位置由金属块的尺寸和周期决定，其透射谷的半高宽随其周期的增大而减小；透射峰值的位置由阵列的周期结构决定，其频率随周期的增加而减小；亚波长金属块结构的透射极小来源于金属块表面局域化电场等离子体的本征频率反射，该局域化电场与金属块结构密切相关，通过改变金属块结构，可以改变其表面电场分布与局域化.研究结果为研制太赫兹波段带阻滤波器提供了有益的参考.
太赫兹 亚波长微结构 表面等离子体共振 Terahertz Subwavelengh structures Surface plasmon resonance
