Aktivní inteligentní terahertzový elektrooptický modulátor byl úspěšně vyvinut

V loňském roce tým Sheng Zhigao, výzkumníka z Centra vysokého magnetického pole Institutu fyzikálních věd v Hefei, Čínské akademie věd, vyvinul aktivní a inteligentní terahertzový elektrooptický modulátor, který se spoléhá na experimentální experiment s vysokým magnetickým polem v ustáleném stavu. zařízení. Výzkum je publikován v ACS Applied Materials & Interfaces.

Ačkoli terahertzová technologie má vynikající spektrální charakteristiky a široké vyhlídky na použití, její inženýrská aplikace je stále vážně omezena vývojem terahertzových materiálů a terahertzových komponent. Mezi nimi je aktivní a inteligentní řízení terahertzové vlny vnějším polem důležitým směrem výzkumu v této oblasti.

Výzkumný tým, zaměřený na nejmodernější směr výzkumu terahertzových základních komponent, vynalezl terahertzový modulátor napětí založený na dvourozměrném materiálu grafen [Adv. Optická hmota. 6, 1700877(2018)], širokopásmový modulátor řízený světlem Terahertz založený na silně asociovaném oxidu [ACS Appl. Mater. Mezi. 12, po 48811(2020)] a nový jednofrekvenční magneticky řízený terahertzový zdroj na bázi fononů [Advanced Science 9, 2103229(2021)], jako funkční vrstva, vícevrstvá struktura, je vybrán související film oxidu vanadičitého s elektronovým oxidem byl přijat design a způsob elektronického ovládání. Je dosaženo multifunkční aktivní modulace terahertzového přenosu, odrazu a absorpce (obrázek a). Výsledky ukazují, že kromě propustnosti a absorpce může být fáze odrazivosti a odrazu také aktivně regulována elektrickým polem, ve kterém může hloubka modulace odrazivosti dosáhnout 99,9 % a fáze odrazu může dosáhnout modulace ~180o (obrázek b). . Zajímavější je, že k dosažení inteligentního terahertzového elektrického ovládání výzkumníci navrhli zařízení s novou zpětnovazební smyčkou „terahertz – elektrický terahertz“ (obrázek c). Bez ohledu na změny startovacích podmínek a vnějšího prostředí dokáže chytré zařízení automaticky dosáhnout nastavené (očekávané) hodnoty terahertzové modulace za cca 30 sekund.

(a) Schematický diagram anelektrooptický modulátorna základě VO2

b) změny propustnosti, odrazivosti, absorpce a fáze odrazu s vloženým proudem

c) schematický diagram inteligentního řízení

Vývoj aktivního a inteligentního terahertzuelektrooptický modulátorzaložené na souvisejících elektronických materiálech poskytuje nový nápad pro realizaci terahertzového inteligentního řízení. Tato práce byla podpořena Národním klíčovým výzkumným a vývojovým programem, National Natural Science Foundation a High Magnetic Field Laboratory Direction Fund v provincii Anhui.