آشکارساز امواج تراهرتز به روش نمونهبرداری الکترواپتیک) امکانسنجی ساخت(
First Statement of Responsibility
/جلال قلی نژاد
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی برق وکامپیوتر
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۵
Name of Manufacturer
، افشاری
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی برق والکترونیک
Date of degree
۱۳۹۵/۰۶/۲۰
Body granting the degree
دانشگاه تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
طیفسنجی حوزه تراهرتز در زمینههای صنعت ، پزشکی ، مخابرات و ...کاربرد دارد .با آشکارسازی پالس تراهرتز به اطلاعات درون آن میتوان دستیافت.در این پایاننامه برای آشکارسازی پالس تراهرتز روش نمونهبرداری الکترواپتیک بر اساس اثر پاکلز درون کریستال ناهمسانگرد ، به کار گرفته میشود .پالسهای فوق باریک درون کریستال بر نور اثر میگذارند که این اثر بهصورت تغییرات قطبش است .میدان خارجی تغیر دهنده ضرایب شکست محیط ناهمسانگرد مورداستفاده در روش الکترواپتیک پالس تراهرتز خواهد بود .در پژوهش حاضر شبیهسازی و امکانسنجی ساخت آشکارساز پالس تراهرتز به روش نمونهبرداری الکترواپتیک، با استفاده از کریستال ناهمسانگرد نوری موردبررسی قرارگرفته است .حضور میدان الکتریکی پالس تراهرتز باعث تغیر در کریستال ناهمسانگرد شده و باعث تغیر قطبش پالس نوری در حین انتشار درون کریستال میشود که با یک المان قطبش به نام منشور والستون دو مؤلفه جدا میشود و با دیود آشکارساز نوری بهصورت تفاضلی از میزان مدولاسیون و تغیر ضریب شکست و درنتیجه شکل میدان الکتریکی پالس تراهرتز مطلع میشویم .اندازهگیری مدولاسیون فاز و بررسی توابع آشکارسازی سیگنال الکترواپتیک تحقیقشده است .نتایج محاسبات بروی دو کریستال ZnTe و GaP نشان میدهد که کریستالهای ذکرشده مزایا و معایبی دارند و نیز میتوان با اعمال تغییرات خاص بروی کریستال یا پالس تراهرتز موجب بهبود پاسخ شد . طیف بینی در حوزه تراهرتز بهوسیله آشکارسازی الکترواپتیک موردبررسی قرارگرفته است و شکل زمانی پالس تراهرتز بهدستآمده است .برای فاصله بین ادوات در این پایاننامه برای اولین بار معیاری ارائهشده است .همچنین برای کاهش اعوجاج علاوه بر بررسی فرکانسی پالسها، برای کاهش اختلاف سرعت دو پالس، از یک بخش فیلتری-تقویتی-تضعیفی برای بازسازی شکل پالس و کاهش اعوجاج استفادهشده است، درواقع تابع کل سیستم به این روش بهبودیافته است .شبیهسازیهای انجامگرفته با استفاده از نرمافزار Matlab است
Text of Note
One of the most popular methods for THz pulse detection is Electro-Optic Sampling (EOS), and one application of THz pulses is material identification through detected signal frequency profile and in this article our goal is to improve it. The EOS provides broad-band benefits, but there are some limits about distortion on detected signal which has some reasons, which reduces SNR and balanced PD's current. The distortion originates from reflection and absorption and dispersion and causes unwanted oscillatory tail especially in broad THz input pulses detection.To reduce the distortion phase mismatch and crystal length have been noticed, but both have flaws, as about phase mismatch for ZnTe the frequency 2 THz is determined which the Ti:sapphire laser pulse group velocity matches to THz pulse and the best answer is achieved and Crystal length also were considered to remove and reduce the reflected pulse and attenuation effect, but both approaches have not led to the complete disappearance of distortion while make restrictions. So still distortion destroys frequency profile, subsequently output time shape Unsightly is being changed.The procedure which is considered includes using a restructuring system with active filters to create the terahertz pulse primary waveform while there is no material for determining, and to settle indices of filters, amplifying and attenuating, then to use modified EOS system which can be called Pre-Modifying EOS that applies necessary changes.This thesis is organized as follow: in chapter 1 a review about history and description of EOS. Chapter 2 includes EOS modeling and constants. Inside chapter 3 simulation results have been given for ordinary EOS method and the new approach. The compared graphs in frequency and time range were shown and we demonstrated simulation of Reconstructing Filtering Electro-Optic Sampling method for free or low distortion THz pulses detection. As it is investigated, by adding Active Filters and determination of frequency Groups indices one can reach to ZERO-distortion signal, and extract original THz pulse.Then the best number of filters is discussed which was the case every 100 GHz filter, few filters and more reduced distortion. Our simulations showed that a broad band THz pulse (5terahertz) can be detected with a 200 um ZnTe crystal by Reconstructing method. Also for better distortion reduction the suggestion is modeling of dispersion effects of materials and samples on THz pulse which permits a comprehensive reconstruction