Pagājušajā gadā Ķīnas Zinātņu akadēmijas Hefei Fizikālo zinātņu institūta Augstā magnētiskā lauka centra pētnieka Sheng Zhigao komanda izstrādāja aktīvu un inteliģentu terahercu elektrooptisko modulatoru, kas balstās uz līdzsvara stāvokļa augsta magnētiskā lauka eksperimentālo. ierīci. Pētījums ir publicēts ACS Applied Materials & Interfaces.
Lai gan terahercu tehnoloģijai ir izcili spektrālie raksturlielumi un plašas pielietojuma iespējas, tās inženiertehnisko pielietojumu joprojām nopietni ierobežo terahercu materiālu un terahercu komponentu izstrāde. Tostarp teraherca viļņa aktīva un inteliģenta kontrole pēc ārējā lauka ir svarīgs pētniecības virziens šajā jomā.
Lai sasniegtu visprogresīvāko terahercu kodola komponentu pētniecības virzienu, pētnieku grupa ir izgudrojusi terahercu sprieguma modulatoru, kura pamatā ir divdimensiju materiāls grafēns [Adv. Optiskais materiāls. 6, 1700877(2018)], terahercu platjoslas fotovadāms modulators, kura pamatā ir cieši saistīts oksīds [ACS Appl. Mater. Inter. 12, Pēc 48811(2020)] un uz fononiem balstīta jauna vienas frekvences magnētiski kontrolēta terahercu avota [Advanced Science 9, 2103229(2021)], saistītā elektronu oksīda vanādija dioksīda plēve ir izvēlēta kā funkcionālais slānis, daudzslāņu struktūra. tiek pieņemta konstrukcija un elektroniskās vadības metode. Tiek panākta daudzfunkcionāla aktīvā terahercu pārraides, atstarošanas un absorbcijas modulācija (attēls a). Rezultāti liecina, ka papildus caurlaidībai un absorbcijai atstarošanas un atstarošanas fāzi var aktīvi regulēt arī elektriskais lauks, kurā atstarošanas modulācijas dziļums var sasniegt 99,9% un atstarošanas fāze var sasniegt ~180o modulāciju (b attēls) . Vēl interesantāk, lai panāktu inteliģentu terahercu elektrisko vadību, pētnieki izstrādāja ierīci ar jaunu “terahercu – elektrisko terahercu” atgriezeniskās saites cilpu (c attēls). Neatkarīgi no izmaiņām starta apstākļos un ārējā vidē viedierīce var automātiski sasniegt iestatīto (paredzamo) terahercu modulācijas vērtību aptuveni 30 sekundēs.
(a) shematiska diagramma anelektrooptiskais modulatorspamatojoties uz VO2
b) caurlaidības, atstarošanas, absorbcijas un atstarošanas fāzes izmaiņas ar nospiestu strāvu
c) viedās vadības shematiska diagramma
Aktīva un inteliģenta teraherca attīstībaelektrooptiskais modulatorspamatojoties uz saistītajiem elektroniskajiem materiāliem, sniedz jaunu ideju par terahercu viedās vadības realizāciju. Šo darbu atbalstīja Nacionālā galvenā pētniecības un attīstības programma, Nacionālais dabaszinātņu fonds un Anhui provinces Augsta magnētiskā lauka laboratorijas virziena fonds.
Publicēšanas laiks: 08.08.2023