25835: فناوری تراهرتز
نام درس: فناوری تراهرتز (Terahertz Technology)
شماره درس: 25835
پیش‌نیاز(ها): 25141 (میدان‌ها و امواج)
هم‌نیاز(ها): -
تعداد واحد: 3
مقطع: کارشناسی ارشد
آخرین ویرایش: پاییز 1393

توضیحات:
این درس به بررسی رفتار الکترومغناطیسی فلزات و فرامواد می‌پردازد. این درس شامل موضوعاتی مانند معادلات ماکسول، انتشار امواج الکترومغناطیسی و ضریب گذردهی فلزات است. مفاهیم کلیدی مانند پلاسمون‌های حجمی و پلاسمون-پولاریتون‌های سطحی در مرزهای فلز/عایق، همراه با پراکندگی نور توسط ذرات زیر طول موج نیز بررسی می‌شوند. همچنین، الکترومغناطیس مواد با ضریب شکست منفی و پیاده‌سازی آن، نظریه نور تبدیلی، و انتقال فوق‌العاده نور از روزنه‌های زیر طول موج، به همراه گرافن پلاسمونیک، از مباحث مهم دیگر این درس هستند. این مفاهیم کاربردهای گسترده‌ای در فناوری‌های نانو و اپتیک دارند.
 
سرفصل‌ها:
  • مقدمه‌
    • باند تراهرتز، تاریخچه، اهمیت، چالش‌ها، چشم‌انداز
  • مبانی
    • امواج الکترومغناطیسی در محیط مادی، تشعشع و تحریک امواج، مرور مقدماتی فیزیک حالت جامد، مرور مقدماتی مکانیک کوانتومی
  • تولید امواج تراهرتز
    • روش‌های مبتنی بر فوتونیک، منابع نیمه‌هادی، لامپ‌ها و ادوات VED، لیزرهای آبشاری کوانتومی (QCL)، لیزرهای الکترون آزاد (FEL)
  • آشکارسازی امواج تراهرتز
    • آشکارسازی همدوس و ناهمدوس، آشکارسازهای حرارتی، ادوات نوررسانا، آشکارسازی هتروداین
  • مواد در باند تراهرتز
    • برهم‌کنش امواج با ساختار مواد در باند تراهرتز، عایق‌ها، فلزات، جذب و انتشار
  • طیف‌سنجی حوزه زمان تراهرتز
    • چیدمان، اندازه‌گیری‌ها، کاربردها
  • ادوات موج‌بری و غیر فعال تراهرتز
    • موج‌برها، کریستال‌های فوتونی، فیلترها، سازه‌های فراماده
  • آنتن‌های تراهرتز
  • مدولاتورهای تراهرتز
  • تصویربرداری و سنجش تراهرتز
  • کاربرد امواج تراهرتز
    • صنعت، امنیت، بیولوژی، کیهان‌شناسی، مخابرات
  • مباحث پیشرفته و ادوات روزآمد تراهرتز

مراجع:
  • Y. Lee, Principles of Terahertz Science and Technology
  • K. Sakai, Terahertz Optoelectronics
  • S. Dexhaimer, Terahertz Spectroscopy: Principles and Applications
  • G. Gruener, Millimeter and Submillimeter Wave Spectroscopy of Solids
  • D. Woolard, W. Loerop, M. Shur, Terahertz Sensing Technology: Electronic Devices and Advanced Systems Technology
  • S. Lien Chuang, Physics of Optoelectronic Devices

 
آخرین به‌روزرسانی: 19 / 4 / 1403