Минулого року команда Шен Жігао, дослідника з Центру сильного магнітного поля Інституту фізичних наук Хефея Академії наук Китаю, розробила активний та інтелектуальний електрооптичний модулятор терагерцового діапазону, спираючись на експериментальне дослідження постійного сильного магнітного поля. пристрій.Дослідження опубліковано в ACS Applied Materials & Interfaces.
Хоча терагерцова технологія має чудові спектральні характеристики та широкі перспективи застосування, її інженерне застосування все ще серйозно обмежене розробкою терагерцових матеріалів і компонентів терагерцового діапазону.Серед них активне та інтелектуальне керування терагерцовою хвилею зовнішнім полем є важливим напрямком досліджень у цій галузі.
Прагнучи до передового напрямку дослідження компонентів ядра терагерцового діапазону, дослідницька група винайшла модулятор напруги терагерцового діапазону на основі двовимірного матеріалу графену [Adv.Оптичний матеріал.6, 1700877(2018)], терагерцевий широкосмуговий фотокерований модулятор на основі сильноасоційованого оксиду [ACS Appl.Матер.Інтер.12, після 48811(2020)] і фононного нового одночастотного терагерцового джерела з магнітним керуванням [Advanced Science 9, 2103229(2021)] пов’язана плівка діоксиду ванадію з оксиду електронів вибирається як функціональний шар, багатошарова структура прийнято конструкцію та електронний метод керування.Досягається багатофункціональна активна модуляція терагерцевої передачі, відбиття та поглинання (рис. а).Результати показують, що на додаток до пропускної здатності та поглинання, відбивна здатність і фаза відбиття також можуть активно регулюватися електричним полем, у якому глибина модуляції відбиття може досягати 99,9%, а фаза відбиття може досягати ~180o модуляції (рис. b) .Що ще цікавіше, для досягнення інтелектуального терагерцового електричного керування дослідники розробили пристрій із новим контуром зворотного зв’язку «терагерц – електрика-терагерц» (рис. c).Незалежно від змін початкових умов і зовнішнього середовища, інтелектуальний пристрій може автоматично досягти заданого (очікуваного) значення модуляції терагерц приблизно за 30 секунд.
(a) Схематична діаграма anелектрооптичний модуляторна основі VO2
(b) зміни коефіцієнта пропускання, відбивної здатності, поглинання та фази відбиття під впливом струму
(c) принципова схема інтелектуального керування
Розробка активного та інтелектуального терагерцаелектрооптичний модуляторна основі відповідних електронних матеріалів пропонує нову ідею реалізації терагерцового інтелектуального керування.Ця робота була підтримана Національною ключовою програмою досліджень і розвитку, Національним природничим науковим фондом і Фондом управління лабораторією високого магнітного поля провінції Аньхой.
Час публікації: 8 серпня 2023 р