Anul trecut, echipa lui Sheng Zhigao, un cercetător la centrul de câmp magnetic înalt al Institutului de Științe Fizice Hefei, Academia Chineză de Științe, a dezvoltat un modulator electro-optic activ și inteligent Terahertz, bazându-se pe dispozitivul experimental în domeniul magnetic în stare constantă. Cercetarea este publicată în ACS Applied Materials & Interfaces.
Deși tehnologia Terahertz are caracteristici spectrale superioare și perspective largi de aplicare, aplicația sa de inginerie este încă grav limitată de dezvoltarea materialelor Terahertz și a componentelor Terahertz. Printre aceștia, controlul activ și inteligent al valului Terahertz prin domeniul extern este o direcție importantă de cercetare în acest domeniu.
Uvând în vedere direcția de cercetare de ultimă oră a componentelor de bază ale Terahertz, echipa de cercetare a inventat un modulator de stres Terahertz bazat pe materialele bidimensionale grafen [Adv. Material optic. 6, 1700877 (2018)], un modulator fotocontrolat cu bandă largă Terahertz bazat pe oxidul puternic asociat [ACS Appl. Mater. Inter. 12, după 48811 (2020)] și noua sursă terahertz controlată cu o singură frecvență, controlată de o singură frecvență [Advanced Science 9, 2103229 (2021)], este selectat filmul de dioxid de vanadiu de oxid de electroni asociat, fiind adoptat ca strat funcțional, proiectarea structurii multi-straturi și metoda de control electronic. Se obține modularea activă multifuncțională a transmisiei, reflecției și absorbției terahertz (figura A). Rezultatele arată că, pe lângă transmisie și absorbție, faza de reflectivitate și reflecție poate fi reglementată activ de câmpul electric, în care adâncimea de modulare a reflectivității poate ajunge la 99,9%, iar faza de reflecție poate atinge modularea ~ 180O (Figura B). Mai interesant, pentru a obține un control electric inteligent Terahertz, cercetătorii au proiectat un dispozitiv cu o nouă buclă de feedback „Terahertz-Electric-Terahertz” (figura C). Indiferent de modificările condițiilor de pornire și a mediului extern, dispozitivul inteligent poate atinge automat valoarea de modulare a terahertzului (așteptat) în aproximativ 30 de secunde.
(a) Diagrama schematică a unuiModulator electro opticbazat pe VO2
(b) Modificări ale transmitenței, reflectivității, absorbtivității și fazei de reflecție cu curentul impresionat
(c) Diagrama schematică a controlului inteligent
Dezvoltarea unui terahertz activ și inteligentModulator electro-opticPe baza materialelor electronice asociate oferă o nouă idee pentru realizarea controlului inteligent Terahertz. Această lucrare a fost susținută de Programul Național de Cercetare și Dezvoltare cheie, Fundația Națională de Științe Naturale și Fondul de Direcție de Laborator de Field Magnetic ridicat din provincia Anhui.
Timpul post: 08-2023 august