Aktiv intelligent terahertz elektrooptisk modulator er blevet udviklet med succes

Sidste år udviklede teamet af Sheng Zhigao, en forsker ved High Magnetic Field Center for Hefei Institute of Physical Sciences, Chinese Academy of Sciences, en aktiv og intelligent Terahertz-elektro-optisk modulator, der var afhængige af den stabile høje magnetiske felteksperimentel enhed. Forskningen offentliggøres i ACS -anvendte materialer og -grænseflader.

Selvom Terahertz -teknologi har overlegne spektrale egenskaber og brede applikationsudsigter, er dens tekniske anvendelse stadig alvorligt begrænset af udviklingen af ​​Terahertz -materialer og Terahertz -komponenter. Blandt dem er den aktive og intelligente kontrol af Terahertz -bølge efter eksternt felt en vigtig forskningsretning på dette felt.

Forskningsteamet har opfundet en terahertz-stressmodulator baseret på det to-dimensionelle materiale-grafen [Adv. Optisk mater. 6, 1700877 (2018)], en terahertz -bredbåndsfotokontrolleret modulator baseret på det stærkt forbundne oxid [ACS Appl. Mater. Inter. 12, efter 48811 (2020)] og det fononbaserede nye enkeltfrekvente magnetiske kontrollerede terahertz-kilde [Avanceret videnskab 9, 2103229 (2021)], er den tilhørende elektronoxid-vanadiumdioxidfilm valgt som det funktionelle lag, multi-layer struktur design og elektronisk kontrolmetode vedtages. Multifunktionel aktiv modulering af terahertz transmission, reflektion og absorption opnås (figur A). Resultaterne viser, at ud over transmissionen og absorptiviteten kan refleksionsfasen og reflektionsfasen også reguleres aktivt af det elektriske felt, hvor refleksionsmoduleringsdybden kan nå 99,9%, og reflektionsfasen kan nå ~ 180o modulering (figur B). Mere interessant, for at opnå intelligent terahertz elektrisk kontrol, designede forskerne en enhed med en ny "Terahertz-Electric-Terahertz" feedback loop (figur C). Uanset ændringerne i startbetingelserne og det ydre miljø, kan den smarte enhed automatisk nå det sæt (forventede) Terahertz -modulationsværdi på cirka 30 sekunder.

(a) Skematisk diagram over enElektro optisk modulatorbaseret på VO2

(b) Ændringer af transmission, refleksionsevne, absorptivitet og reflektionsfase med imponeret strøm

(c) Skematisk diagram over intelligent kontrol

Udviklingen af ​​en aktiv og intelligent terahertzElektrooptisk modulatorBaseret på tilknyttede elektroniske materialer giver en ny idé til realisering af Terahertz Intelligent Control. Dette arbejde blev støttet af National Key Research and Development Program, National Natural Science Foundation og High Magnetic Field Laboratory Direction Fund of Anhui -provinsen.