I fjor utviklet teamet til Sheng Zhigao, en forsker ved High Magnetic Field Center ved Hefei Institute of Physical Sciences, Chinese Academy of Sciences, en aktiv og intelligent terahertz elektro-optisk modulator som er avhengig av det eksperimentelle høymagnetiske felt i stabil tilstand. enhet.Forskningen er publisert i ACS Applied Materials & Interfaces.
Selv om terahertz-teknologien har overlegne spektrale egenskaper og brede bruksmuligheter, er dens tekniske anvendelse fortsatt alvorlig begrenset av utviklingen av terahertz-materialer og terahertz-komponenter.Blant dem er aktiv og intelligent kontroll av terahertzbølge etter eksternt felt en viktig forskningsretning på dette feltet.
Med sikte på den banebrytende forskningsretningen for terahertz-kjernekomponenter, har forskerteamet oppfunnet en terahertz-spenningsmodulator basert på det todimensjonale materialet grafen [Adv.Optisk materiale.6, 1700877(2018)], en Terahertz bredbånd fotokontrollert modulator basert på det sterkt assosierte oksidet [ACS Appl.Mater.Inter.12, Etter 48811(2020)] og fononbasert ny enkeltfrekvens magnetisk kontrollert terahertz-kilde [Advanced Science 9, 2103229(2021)], er den tilhørende elektronoksid-vanadiumdioksidfilmen valgt som det funksjonelle laget, flerlagsstrukturen design og elektronisk kontrollmetode tas i bruk.Multifunksjonell aktiv modulering av terahertz-transmisjon, refleksjon og absorpsjon oppnås (figur a).Resultatene viser at i tillegg til transmittansen og absorptiviteten, kan reflektiviteten og refleksjonsfasen også aktivt reguleres av det elektriske feltet, der reflektivitetsmodulasjonsdybden kan nå 99,9 % og refleksjonsfasen kan nå ~180o modulasjon (figur b) .Mer interessant, for å oppnå intelligent terahertz elektrisk kontroll, designet forskerne en enhet med en ny "terahertz - electric-terahertz" tilbakemeldingssløyfe (figur c).Uavhengig av endringene i startforholdene og det ytre miljøet, kan smartenheten automatisk nå den innstilte (forventede) terahertz-modulasjonsverdien på omtrent 30 sekunder.
(a) Skjematisk diagram av enelektrooptisk modulatorbasert på VO2
(b) endringer i transmittans, reflektivitet, absorpsjon og refleksjonsfase med påtrykt strøm
(c) skjematisk diagram av intelligent kontroll
Utviklingen av en aktiv og intelligent terahertzelektro-optisk modulatorbasert på tilhørende elektroniske materialer gir en ny idé for realisering av terahertz intelligent kontroll.Dette arbeidet ble støttet av National Key Research and Development Program, National Natural Science Foundation og High Magnetic Field Laboratory Direction Fund i Anhui-provinsen.
Innleggstid: Aug-08-2023