В прошлом году команда Шэн Чжигао, исследователя из Центра сильных магнитных полей Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук, разработала активный и интеллектуальный терагерцовый электрооптический модулятор, основанный на экспериментальном установившемся сильном магнитном поле. устройство. Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Хотя терагерцовая технология имеет превосходные спектральные характеристики и широкие перспективы применения, ее инженерное применение все еще серьезно ограничено разработкой терагерцовых материалов и терагерцовых компонентов. Среди них активное и интеллектуальное управление терагерцовыми волнами внешним полем является важным направлением исследований в этой области.
Стремясь к передовому направлению исследований компонентов терагерцового ядра, исследовательская группа изобрела терагерцовый модулятор напряжения на основе двумерного материала графена [Adv. Оптический Матер. 6, 1700877(2018)], терагерцовый широкополосный фотоуправляемый модулятор на основе сильносвязанного оксида [ACS Appl. Матер. Интер. 12, После 48811(2020)] и нового одночастотного магнитоуправляемого терагерцового источника на основе фононов [Advanced Science 9, 2103229(2021)] в качестве функционального слоя выбрана пленка диоксида ванадия, связанная с оксидом электронов, многослойная структура приняты дизайн и электронный метод управления. Достигается многофункциональная активная модуляция терагерцового пропускания, отражения и поглощения (рисунок а). Результаты показывают, что помимо коэффициента пропускания и поглощения, отражательная способность и фаза отражения также могут активно регулироваться электрическим полем, при этом глубина модуляции отражательной способности может достигать 99,9%, а фаза отражения может достигать модуляции ~ 180° (рис. b). . Что еще более интересно, для достижения интеллектуального электрического управления в терагерцовом диапазоне исследователи разработали устройство с новой петлей обратной связи «терагерц – электрический-терагерц» (рис. c). Независимо от изменений стартовых условий и внешней среды, интеллектуальное устройство может автоматически достичь установленного (ожидаемого) значения терагерцовой модуляции примерно за 30 секунд.
(а) Принципиальная схемаэлектрооптический модуляторна основе VO2
(б) изменения коэффициента пропускания, отражательной способности, поглощательной способности и фазы отражения под действием подаваемого тока
(в) принципиальная схема интеллектуального управления
Разработка активного и интеллектуального терагерцового диапазонаэлектрооптический модуляторна основе связанных электронных материалов дает новую идею реализации интеллектуального управления в терагерцовом диапазоне. Эта работа была поддержана Национальной программой ключевых исследований и разработок, Национальным фондом естественных наук и Фондом управления лабораториями сильных магнитных полей провинции Аньхой.
Время публикации: 08 августа 2023 г.