W zeszłym roku zespół Shenga Zhigao, badacza z Centrum Wysokich Pól Magnetycznych Instytutu Nauk Fizycznych Hefei Chińskiej Akademii Nauk, opracował aktywny i inteligentny terahercowy modulator elektrooptyczny oparty na eksperymentalnym stanie ustalonym wysokiego pola magnetycznego urządzenie.Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie ACS Applied Materials & Interfaces.
Chociaż technologia terahercowa ma doskonałe właściwości widmowe i szerokie perspektywy zastosowania, jej zastosowanie inżynieryjne jest nadal poważnie ograniczone przez rozwój materiałów i komponentów terahercowych.Wśród nich ważnym kierunkiem badań w tej dziedzinie jest aktywne i inteligentne sterowanie falą terahercową za pomocą pola zewnętrznego.
Mając na celu najnowocześniejszy kierunek badań komponentów rdzenia terahercowego, zespół badawczy wynalazł modulator naprężenia terahercowego oparty na dwuwymiarowym materiale grafenowym [Adv.Materiał optyczny.6, 1700877(2018)], szerokopasmowy fotokontrolowany modulator terahercowy oparty na silnie skojarzonym tlenku [ACS Appl.Matko.Pochować.12, Po 48811(2020)] i nowe, jednoczęstotliwościowe, sterowane magnetycznie źródło terahercowe oparte na fononach [Advanced Science 9, 2103229(2021)], jako warstwę funkcjonalną, strukturę wielowarstwową wybiera się powiązaną warstwę tlenku elektronu i dwutlenku wanadu przyjęto projekt i elektroniczną metodę sterowania.Osiąga się wielofunkcyjną aktywną modulację transmisji, odbicia i absorpcji terahercowej (rysunek a).Wyniki pokazują, że oprócz transmitancji i absorpcji, faza odbicia i odbicia może być również aktywnie regulowana przez pole elektryczne, w którym głębokość modulacji odbicia może osiągnąć 99,9%, a faza odbicia może osiągnąć modulację ~180o (Rysunek b). .Co ciekawsze, aby uzyskać inteligentne sterowanie elektryczne w częstotliwości terahercowej, badacze zaprojektowali urządzenie z nowatorską pętlą sprzężenia zwrotnego „teraherc – elektryczno-teraherc” (rysunek c).Niezależnie od zmiany warunków rozruchu i otoczenia zewnętrznego, inteligentne urządzenie może automatycznie osiągnąć ustawioną (oczekiwaną) wartość modulacji terahercowej w ciągu około 30 sekund.
(a) Schemat ideowymodulator elektrooptycznyw oparciu o VO2
(b) zmiany transmitancji, współczynnika odbicia, absorpcji i fazy odbicia pod wpływem przyłożonego prądu
(c) schematyczny diagram inteligentnego sterowania
Rozwój aktywnego i inteligentnego terahercamodulator elektrooptycznyw oparciu o powiązane materiały elektroniczne zapewnia nowy pomysł na realizację inteligentnego sterowania terahercowego.Prace te były wspierane przez Narodowy Program Kluczowych Badań i Rozwoju, Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych i Fundusz Kierowania Laboratorium Wysokiego Pola Magnetycznego prowincji Anhui.
Czas publikacji: 8 sierpnia 2023 r