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在21世纪以前,由于太赫兹波发射和探测技术研究发展缓慢,太赫兹波的技术应用难以实现。进入21世纪以来,世界各国的科研人员相继投入该领域的理论研究与应用技术开发,使太赫兹技术在短时间内取得了突破性进展。各种太赫兹源、探测器开始进入市场,太赫兹光谱仪和太赫兹成像装置也都有商品化产品问世。但是,这些系统的多数还是由自由空间光学元件组建而成,系统笨重,太赫兹波大多以自由空间传输和金属反射镜耦合为主,受环境影响大,性能稳定性差,需要专业人员进行经常性标定与维护,使用成本很高。要解决这个问题,就需要研发出低能耗、价格低,轻便易操作,易携带的太赫兹系统。然而,对低损耗太赫兹材料技术的研究、太赫兹波导技术的研究在国内外尚处于起步阶段。针对上述问题,本论文拟开展关于聚合物微结构太赫兹波导纤维和聚合物太赫兹透镜的探索性研究,希望能用结构紧凑、可灵活弯曲的太赫兹波导纤维代替传统的太赫兹波自由空间传输,用透明的聚合物透镜实现太赫兹波的聚焦和耦合,为太赫兹系统的紧凑化和便携化提供关键技术支持。本论文构成如下:第1章介绍太赫兹技术的研究背景和意义,简述太赫兹技术的发展历史和研究现状,在此基础上指出本论文的主要研究内容。第2章介绍聚合物微结构光纤的概念和分类、结构特点和传输特性,概述聚合物微结构光纤的制作方法,最后简述聚合物微结构光纤的发展和应用前景。第3章首先介绍基于有限元法的波导理论。然后介绍Topas COC材料的结构特点和物理性质,并研究Topas COC材料在太赫兹波段的传输特性,选定以Topas COC为制作太赫兹波导纤维和太赫兹透镜的基质材料。第4章在前述的有限元法理论和Topas COC材料特性的基础上,提出将薄壁抗共振反射波导结构引入聚合物微结构光纤,设计用于太赫兹波传输的抗共振反射型太赫兹波导纤维结构。第5章首先根据太赫兹时域系统的应用需求,用Zemax光学软件设计以Topas COC为基质的双凸型透镜结构。分析太赫兹波段各变量与透镜焦距之间的关系。然后,设计并定制专用模具,在自制的热压塑成型机上制作太赫兹系统中常用的焦距为100mm的双凸太赫兹透镜。第6章对论文进行了总结,指出论文研究的初步结果和存在的不足,并提出今后的研究方向。