太赫茲成像.傳感及通信技術手冊 9787118106923 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2026

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加薩義德齊亞 著

圖書標籤:

• 太赫茲技術
• 太赫茲成像
• 傳感技術
• 通信技術
• 電磁波
• 微波
• 毫米波
• 電子工程
• 物理學
• 應用科學

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118106923

商品編碼：30147177916

包裝：平裝

齣版時間：2016-05-01

圖書基本信息
圖書名稱	太赫茲成像.傳感及通信技術手冊	作者	(加)薩義德齊亞
定價	132.00元	齣版社	國防工業齣版社
ISBN	9787118106923	齣版日期	2016-05-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	16開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書分為三大部分，共22章。**部分對成像、傳感及通信太赫茲技術的相關基礎給予瞭權WEI性的介紹，討論瞭太赫茲波的産生、發射和檢測，以及錶麵等離子體激元、太赫茲近場成像與傳感、室溫太赫茲探測器和太赫茲無綫通信的相關基礎。第二部分接著討論瞭太赫茲技術的*新進展及一些新穎的技術，例如，太赫茲生物傳感、陣列成像儀以及太赫茲波諧振場增強技術，並綜述瞭光縴耦閤時域光譜係統（THz-TDS）、太赫茲光混頻係統、太赫茲納米技術、太赫茲頻率測量及半導體材料研製進展。第三部分探討瞭太赫茲技術的相關應用，包括其在層析成像、材料光譜。

作者簡介

目錄

部分太赫茲成像、傳感及通信技術基礎 章用於太赫茲波産生及檢測的光電技術2 1.1引言2 1.1.1太赫茲源技術2 1.1.2光電太赫茲源3 1.2太赫茲探測器技術4 1.2.1零差探測器4 1.2.2外差探測器4 1.2.3光電探測器5 1.3太赫茲光導天綫産生太赫茲信號5 1.3.1連續波模式6 1.3.2脈衝模式8 1.3.3庫侖屏蔽效應和輻射屏蔽效應9 1.4太赫茲光導天綫探測太赫茲信號9 1.4.1連續波模式9 1.4.2脈衝模式10 ……

編輯推薦

文摘

序言

太赫茲成像、傳感與通信技術手冊 前言 在當今科技飛速發展的時代，太赫茲（THz）波作為介於微波與紅外綫之間的一個獨特頻段，正以前所未有的速度滲透到科學研究和工業應用的各個領域。其獨特的物理特性，如強烈的穿透性（對非金屬、非極性材料）、對水分子的高度敏感性、以及極低的電離輻射，使其在成像、傳感和通信等方麵展現齣巨大的潛力。從物質成分的無損檢測，到生物醫學的早期診斷，再到新一代高速通信係統的構想，太赫茲技術正在逐步揭開神秘麵紗，預示著一個全新的技術浪潮。 本書《太赫茲成像、傳感與通信技術手冊》旨在為廣大科研工作者、工程師、研究生以及對太赫茲技術感興趣的讀者提供一個全麵、深入的學習平颱。我們匯集瞭國內外在太赫茲領域具有深厚造詣的專傢學者，力求從理論基礎到前沿應用，從關鍵技術到未來展望，全方位地闡述這一新興技術的核心內容。本書內容涵蓋瞭太赫茲波的産生、探測、操控，以及在成像、傳感和通信等多個方麵的應用，並著重介紹瞭當前研究的熱點與挑戰，為讀者提供寶貴的參考和指導。 第一章：太赫茲波的産生與探測 本章將深入探討太赫茲波的産生機製和探測方法。我們將從物理學原理齣發，詳細介紹各種主流的太赫茲波源，包括： 電子學方法： 如光電導天綫（Photoconductive Antenna, PCA）、雪崩二極管（Avalanche Diode）、瞬態激光誘導等離子體（Laser-Induced Plasma, LIP）、以及半導體振蕩器（如 Gunn二極管）。我們將分析這些方法的優缺點、工作頻率範圍、輸齣功率和相乾性等關鍵參數。 光學方法： 如光學采樣（Optical Sampling）、非綫性光學效應（如二次諧波産生、參量過程）等。我們將闡述其基本原理，並分析其在産生超寬帶太赫茲脈衝方麵的優勢。 其他方法： 還將簡要介紹一些新興的太赫茲波産生技術，如量子級聯激光器（Quantum Cascade Laser, QCL）、自由電子激光器（Free Electron Laser, FEL）等。 在探測方麵，本章將詳細闡述各種太赫茲波探測器的原理和性能，包括： 電學探測器： 重點介紹光電導天綫（PCA）作為探測器的原理，以及其在寬帶和窄帶探測中的應用。 熱學探測器： 如熱電偶（Thermocouple）、熱釋電探測器（Pyroelectric Detector）、 bolometer 等，分析其對太赫茲輻射的響應機製和探測靈敏度。 光學探測器： 如非綫性晶體（如ZnTe）的光學采樣探測，分析其高帶寬和高時間分辨率的特點。 量子探測器： 介紹一些基於量子效應的探測技術，如超導納米綫單光子探測器（Superconducting Nanowire Single-Photon Detector, SNSPD）在太赫茲頻段的應用潛力。 本章旨在為讀者提供理解太赫茲係統構建的基礎，幫助讀者根據不同的應用需求選擇閤適的太赫茲源和探測器。 第二章：太赫茲波的傳播與操控 本章將聚焦於太赫茲波的傳播特性以及如何對其進行有效的操控。 傳播特性： 我們將分析太赫茲波在不同介質中的傳播衰減，包括大氣吸收、材料的介電損耗等。特彆是對水蒸氣的吸收譜進行詳細介紹，這對於室外太赫茲通信和遙感至關重要。同時，也將探討太赫茲波的衍射和散射特性，以及它們對成像和傳感的影響。 太赫茲波的操控： 反射與透射： 介紹用於反射和透射太赫茲波的材料和結構，如金屬反射鏡、介質分束器、以及各種增透和增反膜。 聚焦與準直： 詳細講解太赫茲波的聚焦和準直技術，包括透鏡（如聚乙烯透鏡、硒化鋅透鏡）和反射鏡（如拋物麵反射鏡、惠更斯透鏡）的設計原理和應用。 偏振控製： 介紹太赫茲波的偏振特性，以及如何使用偏振片、波片等器件來操控太赫茲波的偏振狀態，這在某些成像和傳感應用中至關重要。 空間光調製（Spatial Light Modulation, SLM）： 探討使用太赫茲SLM來動態調控太赫茲波前，實現全息成像、波束整形等高級功能。 超材料（Metamaterials）與超錶麵（Metasurfaces）： 重點介紹基於超材料和超錶麵的新興太赫茲波操控技術，如超材料透鏡、隱身衣、超錶麵天綫等，以及它們在突破傳統光學限製方麵的潛力。 本章將為讀者理解太赫茲係統設計和優化提供關鍵的工程學和物理學知識。 第三章：太赫茲成像技術 太赫茲成像因其獨特的穿透能力和光譜信息，在無損檢測、安檢、生物醫學等領域具有廣泛的應用前景。本章將深入探討各種太赫茲成像方法。 成像原理： 時域成像： 基於太赫茲時域光譜（THz-TDS）技術，通過分析太赫茲脈衝的傳播時間、振幅和相位信息來構建圖像。詳細介紹其成像過程、空間分辨率和穿透深度。 頻域成像： 利用太赫茲光譜儀或掃描式成像係統，通過采集不同頻率的太赫茲強度信息來生成圖像。 反射式成像： 分析太赫茲波與被測物體錶麵的反射信號來獲取錶麵形貌和結構信息。 透射式成像： 分析太赫茲波穿透被測物體後的信號變化，用於探測物體內部結構和成分。 成像係統與技術： 基於THz-TDS的成像係統： 詳細介紹係統構成，如光路設計、掃描機製（例如，機械掃描、光學掃描）以及圖像重建算法。 基於THz-FTIR的成像係統： 介紹傅裏葉變換紅外光譜儀在太赫茲成像中的應用，以及其優勢和局限性。 其他成像技術： 如計算層析成像（Computational Tomography）、相乾成像（Coherent Imaging）、散斑成像（Speckle Imaging）等。 應用實例： 無損檢測： 牆體裂縫、文物保護、電子器件缺陷檢測、食品安全檢測等。 安檢： 危險品（如爆炸物、管製刀具）的探測，穿透衣物進行人體掃描。 生物醫學成像： 皮膚癌檢測、骨密度測量、組織水含量分析、藥物釋放監測等。 工業檢測： 聚閤物、陶瓷、復閤材料等的缺陷檢測，印刷電路闆（PCB）檢測。 本章將通過詳實的原理講解和豐富的應用案例，展示太赫茲成像技術的強大能力和廣闊前景。 第四章：太赫茲傳感技術 太赫茲傳感技術利用太赫茲波與物質相互作用産生的獨特光譜指紋，實現對物質成分、濃度、環境參數等的精確測量。本章將聚焦於太赫茲傳感的核心技術和應用。 傳感原理： 吸收光譜傳感： 基於不同物質在太赫茲頻段具有特徵吸收峰的原理，通過測量太赫茲波穿透樣品後的吸收度來識彆和量化物質。 反射光譜傳感： 分析太赫茲波與樣品錶麵的反射信號，用於錶麵傳感和分析。 摺射率傳感： 利用太赫茲波在不同介質中的摺射率變化來感知環境參數的變化。 共振傳感： 利用太赫茲共振結構（如光子晶體、超材料）對特定物質或環境變化的敏感響應。 太赫茲光譜技術： 太赫茲時域光譜（THz-TDS）： 詳細介紹其在物質成分分析、濃度測量、痕量物質檢測中的應用。 太赫茲傅裏葉變換光譜（THz-FTIR）： 探討其在光譜分辨率和測量速度方麵的優勢，以及在定性定量分析中的應用。 腔體增強吸收光譜（Cavity-Enhanced Absorption Spectroscopy）： 介紹如何利用高品質因子（Q值）的太赫茲諧振腔來提高吸收光譜傳感的靈敏度。 應用領域： 化學物質檢測： 爆炸物、毒品、化學製劑的快速識彆；揮發性有機化閤物（VOCs）的監測。 生物傳感： 蛋白質、DNA、葡萄糖等的檢測；疾病生物標誌物的早期篩查。 環境監測： 空氣汙染物、水質檢測、溫室氣體監測。 食品安全： 農藥殘留、非法添加劑、轉基因食品的檢測。 藥物分析： 藥物成分鑒彆、晶型分析、含量測定、藥物包裝完整性檢測。 本章將深入剖析太赫茲傳感技術的原理，並展示其在精確、快速、無損地獲取物質信息方麵的強大實力。 第五章：太赫茲通信技術 隨著信息時代的爆炸式發展，現有通信頻段的頻譜資源日益擁擠，對更高帶寬和更大數據傳輸速率的需求迫在眉睫。太赫茲頻段憑藉其超寬的可用帶寬，為下一代超高速通信提供瞭新的可能性。本章將探討太赫茲通信係統的關鍵技術和挑戰。 太赫茲通信的優勢與挑戰： 優勢： 極大的帶寬潛力（GHz至THz），支持Tbps級彆的數據傳輸速率；方嚮性強，保密性好；在某些特定場景下（如短距離、高密度通信）具有優勢。 挑戰： 嚴重的路徑損耗（大氣吸收、散射）；器件的性能瓶頸（功率、效率、帶寬）；太赫茲波束的精確指嚮和跟蹤；信號的調製解調技術。 太赫茲通信係統架構： 短距離通信： 如超高速點對點數據傳輸、室內無綫通信、設備間直連。 中距離通信： 如固定無綫接入、衛星通信。 未來應用： 空間通信、體內通信、超高速數據中心互聯。 關鍵技術： 太赫茲波的産生與放大： 介紹適用於通信的高功率、高效率的太赫茲發射機技術。 太赫茲天綫設計： 討論高增益、窄波束寬的太赫茲天綫設計，如喇叭天綫、透鏡天綫、相控陣天綫、以及超材料天綫。 太赫茲調製解調技術： 探索和發展高效的太赫茲信號調製（如OOK, PAM, QAM）和解調方法。 太赫茲信號處理： 介紹適用於太赫茲通信的信道編碼、均衡、濾波等信號處理技術。 太赫茲波束管理： 討論太赫茲通信中的波束賦形、波束跟蹤、以及多用戶接入等技術。 太赫茲信道建模： 建立準確的太赫茲通信信道模型，以指導係統設計和性能評估。 前沿研究與展望： 介紹當前太赫茲通信領域的研究熱點，如太赫茲全雙工通信、太赫茲 MIMO 係統、以及太赫茲與可見光通信（VLC）的融閤等。 本章將為讀者勾勒齣太赫茲通信的宏偉藍圖，並深入探討實現這一藍圖所需剋服的關鍵技術難題。 第六章：太赫茲技術的發展趨勢與未來展望 本章將對太赫茲技術的發展進行總結，並展望其未來的發展方嚮和潛在應用。 關鍵技術瓶頸的突破： 高性能太赫茲器件： 介紹在更低功耗、更高效率、更寬帶寬方麵取得進展的太赫茲源、探測器、調製器等。 集成化與小型化： 探討如何將太赫茲係統集成到芯片級彆，實現小型化、便攜化和低成本化。 多模態融閤： 討論如何將太赫茲技術與X射綫、可見光、紅外等其他成像和傳感技術相結閤，以獲得更豐富的信息。 新興應用領域： 天體物理學與空間探測： 利用太赫茲望遠鏡研究宇宙中的冷物質、分子雲和恒星形成。 量子信息技術： 太赫茲光子在量子計算和量子通信中的潛在應用。 先進製造： 在3D打印、材料科學中的應用。 地下探測與地質勘探： 穿透地層探測地下結構和資源。 標準化與産業化： 討論太赫茲技術嚮標準化和産業化邁進的挑戰和機遇。 結論 太赫茲技術正處於一個蓬勃發展的階段，其獨特的物理性質和廣泛的應用潛力正吸引著越來越多的科研人員和工業界的關注。本書的齣版，旨在為讀者提供一個係統、全麵的太赫茲技術學習平颱，希望能激發更多創新思維，推動太赫茲科學與技術的進步，為人類社會帶來更多福祉。我們相信，隨著技術的不斷成熟和應用的深入拓展，太赫茲技術必將成為下一代科技革命的重要驅動力。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最深刻的印象是它將理論與實踐緊密結閤的風格，它不僅僅停留在概念的闡述，更著重於技術細節的講解。我能看到書中詳細介紹瞭多種太赫茲成像技術，例如基於掃描的成像、基於全息的成像以及基於壓縮感知的成像，並且對它們各自的優缺點、適用範圍以及實現方案進行瞭深入的比較和分析。在傳感方麵，書中也涵蓋瞭多種太赫茲傳感器的原理、設計和性能評估方法，包括用於光譜分析、氣體檢測和生物分子傳感的應用。對於通信部分，我特彆關注書中關於太赫茲波傳播損耗、多徑效應以及大氣吸收等實際問題的討論，以及如何通過閤理的鏈路設計和信號處理技術來剋服這些睏難。這些技術層麵的細節，對於真正掌握一項技術至關重要，也正是這類手冊的價值所在。我期待這本書能夠成為我的“技術寶典”，在我遇到具體技術難題時，能夠快速找到解決思路和方法。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一大亮點在於其內容的廣度和深度，我能夠感受到作者在梳理和整閤大量前沿信息方麵所付齣的巨大努力。從基礎的太赫茲波物理特性，到復雜的成像算法和傳感機理，再到高效的通信協議設計，這本書幾乎涵蓋瞭太赫茲技術發展的全貌。我尤其欣賞其中關於太赫茲成像技術在不同應用場景下的案例分析，比如在食品安全檢測、文物保護以及生物醫學成像方麵的具體實現方法和取得的成果。這些實際的案例能夠幫助我更直觀地理解理論知識的應用價值，並從中獲得靈感。此外，書中對於太赫茲通信的討論，不僅涉及理論模型，還對實際的係統架構和關鍵器件的選型提供瞭指導性建議。我希望通過這本書，能夠瞭解當前太赫茲通信麵臨的挑戰，以及應對這些挑戰的可能解決方案，這對於我在相關領域的研究和開發都將是極其寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

細細品讀這本書，我更體會到瞭它在梳理太赫茲領域復雜知識體係方麵的強大功力。從宏觀的技術發展趨勢，到微觀的器件原理和工藝流程，本書都展現齣瞭高度的係統性和條理性。我特彆欣賞書中對於不同太赫茲成像模態的分類和講解，例如時間域成像、頻域成像和空間域成像，以及它們各自所依賴的物理原理和技術手段。在傳感章節，我對書中關於太赫茲非綫性光學效應在傳感應用中的潛力充滿瞭興趣，以及如何利用這些效應來開發高靈敏度的傳感器。對於通信部分，我更是看到瞭太赫茲通信作為未來6G甚至更高代通信技術的重要候選者所展現齣的巨大潛力，以及書中對於超寬帶信號傳輸、新型天綫陣列設計和先進信號處理算法的探討。總而言之，這本書為我提供瞭一個深入瞭解太赫茲技術全貌的絕佳平颱，讓我能夠清晰地把握該領域的發展脈絡和未來方嚮。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我第一反應就是它那沉甸甸的質感，厚實精裝的封麵，摸上去就有一種知識的厚重感撲麵而來。書頁的紙張也相當不錯，觸感細膩，印刷清晰，這一點對於一本技術類的手冊來說至關重要，畢竟要反復查閱，舒適的閱讀體驗能大大提升效率。封麵上“太赫茲成像.傳感及通信技術手冊”這幾個字，散發著一種嚴謹而專業的科學氣息，仿佛預示著裏麵蘊含著尖端技術的寶藏。我對太赫茲技術一直充滿好奇，它介於微波和紅外之間，在很多領域都有著巨大的潛力，比如無損檢測、安檢、醫療診斷，甚至還有通信。這本書的書名直接點明瞭主題，讓我對它能否係統地梳理和介紹太赫茲成像、傳感以及通信這三大核心技術充滿瞭期待。我希望這本書能夠像一個百科全書一樣，為我打開太赫茲技術的大門，讓我能夠更全麵地瞭解它的原理、發展現狀以及未來的應用前景。單憑這外在的質感和書名，就足夠讓我對它産生濃厚的興趣，迫不及待地想翻開細讀。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，首先映入眼簾的是那些密密麻麻的公式和圖錶，這是技術類書籍的“標配”，也恰恰是我最感興趣的部分。我一直相信，對於一項復雜的技術，最直觀的理解往往來自於對其背後的數學模型和物理原理的深入剖析。這本書的排版設計很閤理，圖文並茂，那些精密的電路圖、原理示意圖以及實驗裝置圖，都顯得專業且易於理解。我尤其關注那些關於太赫茲波的産生、探測以及傳輸特性的章節，希望能從中找到關於不同太赫茲源（如量子級聯激光器、自由電子激光器）以及各類探測器（如 bolometer, schottky diode）的詳細介紹和性能對比。對於通信部分，我更是翹首以盼，想象著書中會詳細講解太赫茲頻段的信道特性、調製解調技術以及相關的天綫設計，這對於我構思未來高速無綫通信方案有著重要的理論指導意義。我期待書中能夠包含最新的研究進展和前沿的技術動態，能夠為我提供足夠的信息，讓我能夠站在巨人的肩膀上，去探索和創新。