红外与毫米波学报 40周年专刊

正征稿类型《红外与毫米波学报》研究论文综述论文征稿范围碲镉汞、锑化铟、铟嫁砷等薄膜材料红外探测器量子阱红外探测器二类超晶格红外探测器二维材料红外探测器纳米线红外探测器非制冷红外探测器材料及器件太赫兹探测材料及器件红外探测材料理论与器件模拟红外探测材料生长与外延新型红外探测器及应用红外探测器与其他领域交叉光阴荏苒,日月如梭,《红外与毫米波学报》从汤定元院士在1982年创办至今已经走过了40个年头,这是改革开放后的40周年,是砥砺奋进的40年,是众志成城的40年。在中国科学院上海技术物理研究所各级领导的关心和支持下,《红外与毫米波学报》编辑部开辟了一条有中国特色的科技期刊发展道路,谱写了一篇中国红外与毫米波及太赫兹物理学术发展的壮丽史诗,辉煌的成就和生动的实践,印证了坚持和发展是实现中国特色科技期刊发展道路、是实现中华民族伟大复兴的必由之路。     

基于光热载流子调控的二维材料红外与太赫兹探测器研究进展

红外和太赫兹具有非常广阔的应用前景,在光谱学、成像、无线通信和遥感等领域发挥着越来越重要的作用。但是,由于红外、太赫兹波段的光子能量低,相关的探测遇到很大困难,所以实现高灵敏、高速和高稳定性的红外太赫兹探测是一个具有挑战性的工作。二维材料由于其高迁移率、带隙可调和表面悬挂键少等特点为红外太赫兹探测提供了新的机遇。基于光热载流子调控的二维材料红外、太赫兹探测器的发展方兴未艾。文中主要介绍了目前基于光热载流子调控的红外、太赫兹探测器的最新研究进展,将从材料、器件结构、响应波段和响应机理等方面展开。     

固态微波毫米波器件技术进展

固态微波毫米波半导体材料与器件、固态微波毫米波电路与模块、毫米波与太赫兹技术以及新型固态微波毫米波器件在近年来有很大的发展,在相控阵雷达、电子战、军民用通信领域有广泛的应用前景。当前这些器件应用较为集中于各类T/R组件。文章按固态微波毫米波半导体材料与器件、固态微波毫米波电路与模块、毫米波与太赫兹技术以及新型固态微波毫米波器件的顺序,概要介绍了固态微波毫米波技术的新进展。     

毫米波/太赫兹扩展互作用速调管放大器的应用及研究进展

作者对毫米波与太赫兹频段的扩展互作用速调管放大器的应用需求和发展现状进行了详细的调研,介绍了该器件在空间探测、主动拒止、生物医学等研究领域的应用,说明了该器件在毫米波及太赫兹技术研究中的科学价值和良好的应用前景;同时,作者对该器件的发展趋势、主要技术难点和遇到的挑战进行了分析.     

液晶介电常数在微波至太赫兹频段测试技术

基于液晶材料的器件成为毫米波及太赫兹波领域的重要方向之一,文中总结了毫米波太赫兹波液晶器件的研究进展,介绍了液晶移相器的基本原理及应用,分析了液晶介电常数的主要测试方法,如传输线/反射法、谐振腔法、自由空间法、时域法等,比较了不同方法的测试频率范围和优缺点,并给出了向列相液晶材料在微波毫米波及太赫兹波段的介电常数的主要测试结果。     

太赫兹超材料和超表面器件的研发与应用

太赫兹光电子学的兴起推动了太赫兹波产生、传输和探测3方面理论和器件的快速发展。通过调控亚波长金属结构与太赫兹波相互作用的特异光学响应,太赫兹超材料和超表面器件已在太赫兹光束整形、导波和调制方面显示了巨大的潜力和优势,并可能推动太赫兹光源和探测器的发展。进一步发展和丰富太赫兹超材料和超表面器件,也将对太赫兹波在传感、通信和雷达等应用方面产生有益影响。本文综述了首都师范大学超材料与器件课题组近年来在太赫兹波段开展的基于超材料和超表面材料的光谱调制器件、光场调制衍射光学元件和主动光学元件的工作,介绍了超材料与器件的基本物理理论以及相应的实验研究成果,希望能够推动超材料与超表面太赫兹调制器件的发展与应用。     

固态微波毫米波、太赫兹器件与电路的新进展

固态微波毫米波、太赫兹器件与电路是微电子、纳电子领域的战略制高点之一,SiCMOS技术进入纳米加工时代,GaAs,InP材料的"能带工程"(超晶格、异质结),GaN材料的宽禁带和界面特性以及石墨烯纳米级新材料的创新发展都深刻影响着固态微波毫米波、太赫兹器件与电路的进展。描述了固态微波、毫米波和太赫兹器件与电路当前发展的新亮点,包括纳米加工技术、石墨烯新材料、GaN MMIC功率合成突破3 mm频段百瓦级、三端器件进入太赫兹和两端器件倍频链突破2.7 THz微瓦功率。并重点就当前发展的RF CMOS,SiGe HBT,LDMOS,GaAsPHEMT,GaAs MHEMT,InP HEMT,InP HBT,GaN HEMT,GFET和THz倍频链等10个领域的发展特点、2011年最新发展以及未来发展趋势进行介绍。     

被动毫米波太赫兹人体成像关键技术进展

通过分析被动毫米波太赫兹成像检测人体携带物品的基本原理,讨论了被动毫米波太赫兹成像应用于人体安检领域的优势,并分析了成像系统最佳的工作频率和最适宜的工作环境温度。从分析影响成像质量的各项关键技术的角度对被动毫米波太赫兹人体安检成像的进展进行了介绍。重点分析了基于准光学成像原理的光学系统和扫描机构,被动毫米波太赫兹人体成像中最常用的肖特基二极管探测和超导两种探测方法,以及被动毫米波太赫兹图像的处理及目标智能识别。最后,对未来毫米波太赫兹人体成像技术在安全检查领域的应用前景和未来发展方向提出个人观点。     

室温微测辐射热计太赫兹探测阵列技术研究进展(特邀)

在室温太赫兹探测技术领域中,热敏微桥结构的太赫兹探测器具有探测波段宽、阵列规模大、集成度高、实时成像等显著特点。文中对室温太赫兹探测技术、基于热敏材料的太赫兹探测技术国内外发展现状进行了综述,分析了基于氧化钒薄膜微桥结构的非制冷长波红外焦平面探测技术,存在着太赫兹波低吸收探测性能弱的不足,针对太赫兹波探测进行优化设计,同时介绍了电子科技大学在太赫兹探测阵列吸收结构方面的部分研究工作。     

石墨烯太赫兹波段性质及石墨烯基太赫兹器件

石墨烯在太赫兹波段的优异性质,使其在太赫兹源、太赫兹探测和太赫兹调控三个方面都具备广阔的应用前景。主要对石墨烯在太赫兹波段的性质及石墨烯基太赫兹器件的相关研究进行了综述,并对石墨烯在太赫兹波段的应用前景进行了展望。在石墨烯太赫兹波段性质方面,主要介绍了石墨烯的电导模型、静态和超快光谱响应特性,以及表面太赫兹波辐射特性。在石墨烯基太赫兹器件方面,主要综述了基于光、电、磁调控的太赫兹主动器件,石墨烯基超材料的太赫兹调制器,基于阻抗匹配的减反射调控器件,以及可调太赫兹源器件的最新研究进展。     

主编2021新年寄语

正光阴荏苒,日月如梭,《红外与毫米波学报》从汤定元院士在1982年创办至今已经走过了39年个年头。明年即将迎来《红外与毫米波学报》40周年创刊,今年我们将对学报进行适当改版,同时每期也将呈现封面文章。近40年来,红外与毫米波科学与技术从科学基础到技术应用都在快速发展,从防疫测温到深空探测,新发现新技术新应用层出不穷,现今社会越来越离不开红外与毫米波技术。《红外与毫米波学报》紧紧追随红外与毫米波以及太赫兹技术领域的最新进展,     

大功率毫米波雷达及器件新技术研究

近年来,在电真空技术进一步发展和概念创新的基础上,借助于材料、工艺及微加工技术的进步,大功率毫米波器件取得了快速发展,诞生了大功率毫米波回旋行波管、W波段宽带行波管、准太赫兹行波管、毫米波扩展互作用速调管、集成微型行波管等新管型。在毫米波频段取得了输出功率100 W^100 kW、带宽6~10 GHz等标志性成果。利用上述性能优良的电真空器件结合雷达探测新技术,开展毫米波单脉冲精密测量及目标成像雷达、毫米波空间合成无源相控阵多目标监视雷达、毫米波微型行波管有源相控阵多功能一体化雷达、机载亚毫米波视频合成孔径雷达研究,突破大功率毫米波器件应用和发射机关键技术,实现大功率毫米波雷达空间目标的多维特征精细测量和成像等应用目标。     

基于太赫兹人工超材料的带阻滤波器

鉴于太赫兹辐射的特殊性,其难以与自然界中多数材料发生电磁相互作用,导致太赫兹功能器件匮乏。人工超材料通过人工设计结构单元的周期排列组合,可实现太赫兹波段电磁响应的调控。本文设计一种由二氧化硅衬底上的单层金属方形谐振环结构构成的太赫兹带阻人工超材料,具有窄带宽、深带阻特性、偏振不敏感特性,通过近场电场和表面电流分析,带阻共振特性源于谐振环结构的电偶极共振。该设计结构简单,易于制备,在太赫兹调制器件、太赫兹通信、光电探测等领域具有应用价值。     

水包冰球包层粒子散射特性的研究

基于Mie散射和Aden-Kerker散射理论,利用Matlab仿真模拟工具,分析了水包冰球包层粒子在红外波段、太赫兹波段及毫米波段的散射特性。研究表明,水包冰球包层粒子在这三个波段的散射能力与包层粒子的内外径比有很大关系,水包冰球粒子的复折射率在三个波段随着频率的增大呈线性变化,但在毫米波段的实部变化不大;随着包层粒子的内外径比的不断增大,其散射强度、散射参数在红外波段和太赫兹波段不断增大,在毫米波段则减小。研究结论可对红外波、太赫兹和毫米波的气象应用以及相关检测技术提供参考。     

烟幕材料对太赫兹波的屏蔽特性研究

介绍了透射型太赫兹时域光谱系统实验装置和相关参数的提取方法,分别对绿色和黄色两种烟幕材料在太赫兹波段的光谱特性进行了实验研究,得到了这两种材料的折射率曲线和屏蔽效能曲线。实验表明,这两种材料对可见光和红外波段有较好的遮蔽特性,而对太赫兹辐射的屏蔽效能却较差,太赫兹侦察探测具有较强的抗干扰能力,能够弥补传统可见、红外探测系统的不足。     

基于太赫兹半导体量子阱器件的光电表征技术及应用

光电表征技术是太赫兹应用技术的重要基础,涵盖了太赫兹频段光电器件表征、光谱测量、光束改善以及通信和成像应用等多个方面,在太赫兹应用领域中发挥着重要作用。介绍了太赫兹频段两种半导体量子器件的工作原理和最新进展,综述了二者在太赫兹脉冲功率测量、探测器响应率标定等光电表征技术中的应用及其在太赫兹快速调制与探测、太赫兹扫描成像系统中的应用,最后介绍了太赫兹光电表征技术的改善,包括激光源光束质量改善和探测器有效探测面积的提高方法等,并给出了器件及表征技术的潜在应用。     

B5G毫米波和太赫兹技术的背景、应用和挑战

认为在后5G(B5G)和6G时代,毫米波和太赫兹通信在地面无线移动通信及空间通信中都将发挥重要作用。从发展的预期来看,B5G将扩展到毫米波高端频谱,而6G将扩展到太赫兹频段。要将高频毫米波和太赫兹通信推向实际部署,还需要解决射频器件、天线、信号处理复杂度、空间信道建模、组网的一系列关键问题。     

毫米波及太赫兹准光学技术：理论、应用与发展

针对毫米波及太赫兹技术在遥感、天文探测以及成像等领域的应用,讨论了准光技术的基本原理、关键器件、系统构成及其技术优势;探讨了准光技术国内外现状及未来的发展趋势。准光技术是基于高斯波束在自由空间中传播而进行系统设计与分析的一种技术。利用准光技术实现的毫米波及太赫兹系统具有高功率处理能力,具备多极化、低传输损耗以及紧凑性等优点。准光技术在未来的各个领域将会有更加广阔的应用前景。     

“太赫兹物理、器件与应用”专辑征稿北大核心CSCD

太赫兹科学与技术涉及太赫兹物理、材料、辐射源、调制与探测、成像与通信、以及太赫兹波在生物、医学、天文等领域的应用,在物理学、材料科学、生命科学、天文学、信息科学以及国防安全等方面具有重要的学术价值和广泛的应用前景,被誉为改变未来世界的十大技术之一。为促进太赫兹物理、器件与应用等领域的专家学者以及研究人员的学术交流,反映该领域的最新研究进展与前沿动态,并从专业的视角对该领域所面临的未来挑战及发展趋势进行客观、全面的展望,在主编郭光灿院士的倡议下,《量子电子学报》拟于2023年第1期出版“太赫兹物理、器件与应用”专辑,现面向全国征集相关领域的综述、评论与原创研究论文,欢迎赐稿!     

基于合成技术的毫米波太赫兹固态功放研究进展

随着下一代通信和装备向着更大带宽和更高精确度的方向发展,毫米波太赫兹频段成为微波技术研究的重点方向。发射功率是太赫兹系统中的关键指标,功率的大小直接决定了系统的作用距离。近些年来,毫米波太赫兹频段的固态功率器件取得了显著进步,推动了国内外太赫兹固态功率放大器的工程实现。本文介绍了国际上毫米波太赫兹频段功率合成技术和固态功放的研究现状,以及我国特别是南京电子器件研究所在W波段与G波段基于径向功率合成技术、矩形波导合成技术以及硅基波导合成技术的固态功放模组的最新研究进展。