测量技术简述

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测量技术简述

亚毫米波是波长介于微波和红外波段之间的电磁波，波长约为0.03～1毫米。波长短，波导传输的损耗大,且对元件、器件的机械加工精度要求高，因此，亚毫米波测量很少采用微波技术中常用的波导传输线、元件和器件，而是沿用光学测量的方法，即准光技术。

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亚毫米波功率测量是采用经典的炭斗法进行的。这种方法的测量精度较高，但响应速度太慢。因此，通常采用热敏材料制成的探测器，用炭斗法校准后测量亚毫米波的功率。常用的室温探测器（如高莱探测器，热释电探测器和真空热电堆等）可在室温下使用，操作简便，但热噪声干扰大，测量的灵敏度较低。低温探测器（如掺杂锗辐射计、砷化镓光电导探测器和约瑟夫逊结探测器等）需要液氦温度的工作条件，但灵敏度高，噪声电平比室温探测器低几个数量级。亚毫米波波长测量用光学方法进行。用得较多的是法布里-珀罗干涉仪,它用金属栅网反射器或有小孔耦合的全反射球面镜代替光学干涉仪中的半透膜玻片,测量精度可达0.1％～0.01％。反射光栅法与光学测量用的光栅法相同，只是光栅的单位长度条数减少到每毫米1～10条，测量精度约 1％～2％。迈克尔逊干涉仪用聚脂薄膜作分光束器，并可配上计算机进行信息处理,测量精度较高,利用这种仪器测量是最为成熟的一种测量方法。迈克尔逊干涉仪也可用作亚毫米波波谱仪。测量亚毫米波的频率可间接得到更精确的波长。亚毫米波频率测量一般采用外差法,即将待测频率为fx的亚毫米波与本振(通常是频率为f0的毫米波振荡器)信号的n次谐波混频,然后用数字频率计测量经中频放大后的频率f1F＝fx-nf0。如果对本振和高稳定晶体振荡器或原子频标进行频率锁定，则测量精度可达10以上。