Миналата година екипът на Sheng Zhigao, изследовател в Центъра за силно магнитно поле на Института по физически науки Хефей, Китайската академия на науките, разработи активен и интелигентен терахерцов електрооптичен модулатор, разчитащ на експериментално стабилно силно магнитно поле устройство.Изследването е публикувано в ACS Applied Materials & Interfaces.
Въпреки че терагерцовата технология има превъзходни спектрални характеристики и широки перспективи за приложение, нейното инженерно приложение все още е сериозно ограничено от разработването на терагерцови материали и терагерцови компоненти.Сред тях активното и интелигентно управление на терагерцова вълна от външно поле е важно изследователско направление в тази област.
Насочвайки се към авангардна посока на изследване на терагерцови основни компоненти, изследователският екип е изобретил терагерцов модулатор на напрежение, базиран на двуизмерния материал графен [Adv.Оптична материя.6, 1700877(2018)], терахерцов широколентов фотоконтролиран модулатор, базиран на силно асоциирания оксид [ACS Appl.Матер.Интер.12, след 48811(2020)] и базиран на фонони нов едночестотен магнитно-контролиран терагерцов източник [Advanced Science 9, 2103229(2021)], свързаният филм от електронен оксид ванадиев диоксид е избран като функционален слой, многослойна структура са приети дизайн и електронен метод за управление.Постига се многофункционална активна модулация на терагерцово предаване, отражение и поглъщане (Фигура а).Резултатите показват, че в допълнение към пропускливостта и абсорбцията, фазата на отражение и отражение също може да бъде активно регулирана от електрическото поле, при което дълбочината на модулация на отражението може да достигне 99,9%, а фазата на отражение може да достигне ~180o модулация (Фигура b) .По-интересното е, че за постигане на интелигентно терахерцово електрическо управление, изследователите са проектирали устройство с нова верига за обратна връзка „терахерц – електрически терагерц“ (Фигура c).Независимо от промените в стартовите условия и външната среда, смарт устройството може автоматично да достигне зададената (очаквана) стойност на терахерцова модулация за около 30 секунди.
(a) Схематична диаграма на anелектрооптичен модулаторна базата на VO2
б) промени в пропускливостта, отражателната способност, поглъщателната способност и фазата на отражение с подадения ток
в) принципна диаграма на интелигентно управление
Развитието на активен и интелигентен терахерцелектрооптичен модулаторвъз основа на свързани електронни материали предоставя нова идея за реализиране на терагерцово интелигентно управление.Тази работа беше подкрепена от Националната програма за ключови изследвания и развитие, Националната природонаучна фондация и Фонда за насочване на лабораторията за силно магнитно поле на провинция Анхуей.
Време на публикуване: 8 август 2023 г