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針對太赫茲高分辨雷達和通信系統(tǒng)應用需求，研究了常溫固態(tài)太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的總體方案和實現(xiàn)技術，研究了太赫茲平面肖特基勢壘二極管非線性模型的精確模型，提出了太赫茲高效倍頻電路和低損耗分諧波接收電路的拓撲結構，掌握了太赫茲倍頻器和分諧波混頻器的優(yōu)化方法，解決了固態(tài)太赫茲關鍵技術的工藝難題，突破太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的關鍵技術，打破國外技術封鎖，提高自主創(chuàng)新能力，形成自主知識產權，相關技術水平達到國際先進，為我國太赫茲技術的發(fā)展和太赫茲系統(tǒng)的應用奠定技術基礎，提供技術支撐。

準確測量太赫茲頻段目標雷達散射界面（Radar Cross Section，RCS）是開展太赫茲成像和探測等技術研究的基礎。利用反射式太赫茲時域光譜系統(tǒng)(THz-TDS)可以實現(xiàn)目標的超寬帶RCS參數(shù)測量功能。典型基于THz-TDS的RCS測量系統(tǒng)主要由飛秒激光器、太赫茲輻射源、太赫茲探測器、光學延時掃描裝置和待測目標轉臺等組成。

本發(fā)明提供一種在太赫茲頻段具有大雙折射的液晶淚晶材料，該液晶材料具有目前THz 頻段內最大的雙折射率，兼具寬溫液晶相(-15~1500 C) 和低粘度的特點，能夠實現(xiàn)低工作電壓、快速響應、緊湊型THz 調制器件的制備。

太赫茲（THz）科學技術既是重大的基礎科學問題，也是國家的重大需求。然而，作為一段全新的的電磁波譜，實現(xiàn)THz波傳輸與控制的相關器件極為匱乏，大大限制了THz科學技術的發(fā)展及應用。本項目提出了THz波物質探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術，研制出多種實用化THz功能器件。本項目的主要成果包括：(1) 提出了THz波吸收的理論模型，研制出吸收率達到85%以上的窄帶、多帶和寬帶太赫茲吸收材料，解決了傳統(tǒng)電磁波吸收材料無法有效工作于THz頻段的技術難題；(2)提出“人工電磁結構”與“電子功能材料”相結合構建可調諧太赫茲功能器件的思想，研制出開關速率達到0.1ms的太赫茲開關、調制速率達到10Mbps的太赫茲波調制器，帶內透射達到80%的太赫茲帶通濾波器，以及高效太赫茲功率衰減器；（3）基于高阻Si的深能級摻雜技術和石墨烯二維晶體材料，研制出寬帶太赫茲波空間調制器，開關速率達到5MHz，空間調制面積達到3英寸，為提高太赫茲成像速率和分辨率奠定了基礎；(4)提出極化約束實現(xiàn)太赫茲波導低損耗傳輸?shù)男赂拍??；凇熬酆衔锟招静▽А迸c“周期性金屬光柵結構”的集成，研制出一種雙面光柵聚合物空芯波導實現(xiàn)了單模的傳輸,大幅度降低太赫茲傳輸損耗到0.68dB/m，達到了實用化的要求。 這一研究成果既加深了對THz波譜特性和基本物理現(xiàn)象的理解，也解決了THz傳輸、控制、波譜識別和應用成像的多個關鍵科學問題。本項目成果的實施，可望實現(xiàn)載波300GHz以上高速無線通信，為太赫茲波無線通信、雷達探測、醫(yī)療診斷以及以及波譜成像等應用系統(tǒng)提供了重要的技術支撐。在Appl. Phys. Lett., Sci. Rep., Opt. Lett., Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等國際主流期刊上發(fā)表SCI 論文66 篇。申請國家發(fā)明專利22 項，已授權專利7 項，獲得教育部自然科學一等獎1項。跟國內外綜合比較，本項目的研究成果總體上處于國際先進水平，對推動太赫茲科學快速進入實際應用領域具有重要的科學意義。

本項目提出了THz波物質探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術，研制出多種實用化THz功能器件。

本項目專注于太赫茲擴頻設備的研制、生產及銷售，并提供毫米波太赫茲頻段設備定制及相關技術服務。 一、項目進展 已注冊公司運營 二、企業(yè)信息 企業(yè)名稱 南京珞達信息有限公司 企業(yè)法人 徐子昂 注冊時間 2021.7.6 注冊所在省市 江蘇省 組織機構代碼 91320115MA26FU8R1D 經營范圍 一般項目：信息系統(tǒng)集成服務；網絡與信息安全軟件開發(fā)；信息安全設備銷售；信息技術咨詢服務；計算器設備銷售；電子產品銷售；計算機軟硬件及輔助設備零售；軟件開發(fā)；技術服務、技術開發(fā)、技術咨詢、技術交流、技術轉讓、技術推廣；特種設備銷售；儀器儀表銷售；通信設備銷售；安防設備銷售；電氣設備銷售（除依法須經批準的項目外，憑營業(yè)執(zhí)照依法自主開展經營活動） 企業(yè)地址 南京市江寧區(qū)東南大學路33號東南大學國家大學科技園 獲投資情況 東大科技園——紫金科創(chuàng)學生創(chuàng)業(yè)基金10萬元 三、負責人及成員 姓名 學院/所學專業(yè) 入學/畢業(yè)時間 徐子昂 微波 入學 羅新宇 信息工程 入學 雷晨露 會計學 入學 張李凡 信息工程 入學 四、指導教師 姓名 學院/所學專業(yè) 職務/職稱 研究方向 郭健 信息學院 副教授/博導 毫米波太赫茲電路及組件 曹凡 信息學院 助教 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育 徐杰 信息學院 副研究員 微波毫米波電路 五、項目簡介 本項目專注于太赫茲擴頻設備的研制、生產及銷售，并提供毫米波太赫茲頻段設備定制及相關技術服務。核心產品為太赫茲信號源擴展設備、太赫茲頻譜儀擴展設備、太赫茲矢量網絡分析儀擴展設備等，核心業(yè)務還包括太赫茲頻段的器件、設備定制設計及服務。擁有完全獨立自主、成套的知識產權完全，已開發(fā)出系列化產品，團隊具有豐富的產業(yè)化經歷，底層器件設計能力，標準設備開發(fā)能力，快速響應定制化需求能力。相關擴頻產品可突破國外技術封鎖、在國內處于領先地位，是國內太赫茲擴頻相關技術的領跑者。

基于有機-無機納米復合材料制備了一種柔性 的太赫茲完美吸收器，吸收頻寬 0.1-20 THz，平均吸收率超過 95%，工作頻寬達 到世界領先水平。適用于太赫茲隱身、太赫茲黑體等設備的制備。

 1、主要功能和應用領域 針對太赫茲高分辨雷達和通信系統(tǒng)應用需求，研究了常溫固態(tài)太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的總體方案和實現(xiàn)技術，研究了太赫茲平面肖特基勢壘二極管非線性模型的精確模型，提出了太赫茲高效倍頻電路和低損耗分諧波接收電路的拓撲結構，掌握了太赫茲倍頻器和分諧波混頻器的優(yōu)化方法，解決了固態(tài)太赫茲關鍵技術的工藝難題，突破太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的關鍵技術，打破國外技術封鎖，提高自主創(chuàng)新能力，形成自主知識產權，相關技術水平達到國際先進，為我國太赫茲技術的發(fā)展和太赫茲系統(tǒng)的應用奠定技術基礎，提供技術支撐。 2、特色和先進性 1）國內首次報道了400GHz以上頻段的太赫茲源，輸出功率大于5mW 2）首次開展了太赫茲高功率多管芯二極管的三維電磁模型研究； 3）國內首次報道了220GHz、380GHz和664GHz分諧波混頻器，變頻損耗指標由于10dB； 4）國內首次開展了基于光電結合的太赫茲高速無線通信系統(tǒng)實驗，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫茲核心模塊已應用于太赫茲成像和通信系統(tǒng)中。 3、技術指標 太赫茲倍頻器指標對比 頻段 國外研究機構 電子科技大學 美國VDI FARRAN 仿真 實測 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 無 12dBm 4dBm 太赫茲分諧波混頻器指標對比

成果簡介： 1、主要功能和應用領域 針對太赫茲高分辨雷達和通信系統(tǒng)應用需求，研究了常溫固態(tài)太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的總體方案和實現(xiàn)技術，研究了太赫茲平面肖特基勢壘二極管非線性模型的精確模型，提出了太赫茲高效倍頻電路和低損耗分諧波接收電路的拓撲結構，掌握了太赫茲倍頻器和分諧波混頻器的優(yōu)化方法，解決了固態(tài)太赫茲關鍵技術的工藝難題，突破太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的關鍵技術，打破國外技術封鎖，提高自主創(chuàng)新能力，形成自主知識產權，相關技術水平達到國際先進，為我國太赫茲技術的發(fā)展和太赫茲系統(tǒng)的應用奠定技術基礎，提供技術支撐。 2、特色和先進性 1）國內首次報道了400GHz以上頻段的太赫茲源，輸出功率大于5mW 2）首次開展了太赫茲高功率多管芯二極管的三維電磁模型研究； 3）國內首次報道了220GHz、380GHz和664GHz分諧波混頻器，變頻損耗指標由于10dB； 4）國內首次開展了基于光電結合的太赫茲高速無線通信系統(tǒng)實驗，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫茲核心模塊已應用于太赫茲成像和通信系統(tǒng)中。 3、技術指標 太赫茲倍頻器指標對比 頻段 國外研究機構 電子科技大學 美國VDI FARRAN 仿真 實測 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 無 12dBm 4dBm 太赫茲分諧波混頻器指標對比