Métodos y principios de generación de terahercios en fotónica

La fotónica genera terahercios a través de antenas fotoconductoras de terahercios, rectificación óptica, diferencia de frecuencia no lineal, etc. El principio de la fotónica para generar terahercios es utilizar pulsos láser para excitar algunos semiconductores de banda prohibida estrecha. Debido a la asimetría vertical de la distribución de los portadores excitados, se induce un movimiento de carga macroscópico, estimulando así la radiación de terahercios. La ciencia y tecnología de terahercios es una ciencia y tecnología emergente desarrollada en las últimas décadas y tiene un enorme valor de aplicación en imágenes de objetos, diagnóstico médico, banda ancha y comunicaciones por satélite. Sin embargo, la tecnología de generación y detección de ondas de terahercios no está madura, lo que restringe enormemente su desarrollo.

Introducción a los terahercios

Fuente de radiación semiconductora de terahercios, el principio de la radiación semiconductora de terahercios se puede resumir en dos aspectos, a saber, el efecto fotomultiplicador y el efecto del campo eléctrico de superficie. El efecto fotomultiplicador utiliza pulsos láser para excitar algunos semiconductores con bandas prohibidas estrechas, lo que indica que la asimetría vertical de la distribución de los portadores excitados puede provocar un movimiento de carga macroscópico, estimulando así la radiación de terahercios.

El efecto del campo eléctrico superficial es que, para algunos semiconductores de banda prohibida ancha, existen estados superficiales en sus superficies. Debido a la inconsistencia entre los niveles de Fermi superficiales e internos, se genera un campo eléctrico superficial. Debido a la existencia de este campo eléctrico, los portadores excitados por el láser generarán una corriente transitoria, formando así radiación de terahercios.