Förra året utvecklade teamet av Sheng Zhigao, en forskare vid High Magnetic Field Center vid Hefei Institute of Physical Sciences, Chinese Academy of Sciences, en aktiv och intelligent terahertz elektro-optisk modulator som förlitar sig på den experimentella högmagnetiska fältet i stationärt tillstånd. anordning. Forskningen publiceras i ACS Applied Materials & Interfaces.
Även om terahertz-teknologin har överlägsna spektrala egenskaper och breda tillämpningsmöjligheter, är dess tekniska tillämpning fortfarande allvarligt begränsad av utvecklingen av terahertz-material och terahertz-komponenter. Bland dem är den aktiva och intelligenta kontrollen av terahertzvågor per externt fält en viktig forskningsriktning inom detta område.
Med sikte på den banbrytande forskningsriktningen för terahertz-kärnkomponenter har forskargruppen uppfunnit en terahertz-spänningsmodulator baserad på det tvådimensionella materialet grafen [Adv. Optiskt material. 6, 1700877(2018)], en Terahertz bredbandsfotokontrollerad modulator baserad på den starkt associerade oxiden [ACS Appl. Mater. Inter. 12, Efter 48811(2020)] och fononbaserad ny enkelfrekvens magnetiskt kontrollerad terahertzkälla [Advanced Science 9, 2103229(2021)], väljs den associerade elektronoxid-vanadindioxidfilmen som funktionslagret, flerskiktsstruktur design och elektronisk styrmetod antas. Multifunktionell aktiv modulering av terahertz-transmission, reflektion och absorption uppnås (Figur a). Resultaten visar att förutom transmittansen och absorptionsförmågan kan reflektiviteten och reflektionsfasen också aktivt regleras av det elektriska fältet, där reflektionsmodulationsdjupet kan nå 99,9% och reflektionsfasen kan nå ~180o modulering (Figur b) . Mer intressant, för att uppnå intelligent terahertz elektrisk styrning, designade forskarna en enhet med en ny "terahertz - electric-terahertz" återkopplingsslinga (Figur c). Oavsett förändringar i startförhållandena och den yttre miljön kan den smarta enheten automatiskt nå det inställda (förväntade) terahertz-modulationsvärdet på cirka 30 sekunder.
(a) Schematiskt diagram av enelektrooptisk modulatorbaserat på VO2
(b) förändringar av transmittans, reflektivitet, absorptionsförmåga och reflektionsfas med påtryckt ström
(c) schematiskt diagram av intelligent styrning
Utvecklingen av en aktiv och intelligent terahertzelektro-optisk modulatorbaserad på tillhörande elektroniskt material ger en ny idé för förverkligandet av terahertz intelligent styrning. Detta arbete stöddes av National Key Research and Development Program, National Natural Science Foundation och High Magnetic Field Laboratory Direction Fund i Anhui-provinsen.
Posttid: 2023-08-08