太赫兹时域光谱技术的参数提取及其误差分析

摘要：

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是通过分析携带介质信息(如振幅和相位等)的宽频带太赫兹脉冲,从而对材料内部信息进行提取的一种光谱检测方法.实验应用透射式的检测方式,对陶瓷基复合材料和硅胶材料进行检测.建立材料光学参数模型,提取了折射率和吸收系数的值,并绘制了折射率和吸收系数随频率变化的曲线图.结果显示,密度不同的陶瓷基复合材料的折射率各自稳定于常数1.11、1.14、1.16,厚度不同的硅胶的折射率为2.10,且折射率曲线不存在频率依赖性;而吸收系数对频率依赖性较强,但对于材料特性不同的样品的吸收明显不同.基于高斯误差理论,对实验中出现的系统误差进行数学识别与建模,分析了密度为2.8 g/cm3的陶瓷基复合材料光学参数的几种误差源的传播过程.折射率的标准差趋于平稳,吸收系数的标准差随频率变化明显,且标准差均在0.001量级,这对折射率和吸收系数等物理量的精确提取具有较大的意义.

关键词：THz-TDS、光学参数提取、误差分析、陶瓷基复合材料、硅胶

所属期刊栏目：45

分类号：TP207(自动化技术及设备)

资助基金：国家高科技研究发展计划项目2015AA6036A;国防技术基础科研项目JSZL2015411C002Supported by National High Technology Research and Development Program2015AA6036A;Defense Technology Basic ResearchJSZL2015411C002

在线出版日期：2018-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：16-24