太赫兹时域光谱技术的参数提取及其误差分析

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是通过分析携带介质信息(如振幅和相位等)的宽频带太赫兹脉冲，从而对材料内部信息进行提取的一种光谱检测方法。实验应用透射式的检测方式，对陶瓷基复合材料和硅胶材料进行检测。建立材料光学参数模型，提取了折射率和吸收系数的值，并绘制了折射率和吸收系数随频率变化的曲线图。结果显示，密度不同的陶瓷基复合材料的折射率各自稳定于常数1.11、1.14、1.16，厚度不同的硅胶的折射率为2.10，且折射率曲线不存在频率依赖性；而吸收系数对频率依赖性较强，但对于材料特性不同的样品的吸收明显不同。基于高斯误差理论，对实验中出现的系统误差进行数学识别与建模，分析了密度为2.8 g/cm3的陶瓷基复合材料光学参数的几种误差源的传播过程。折射率的标准差趋于平稳，吸收系数的标准差随频率变化明显，且标准差均在0.001量级，这对折射率和吸收系数等物理量的精确提取具有较大的意义。