Tahun lalu, tim Sheng Zhigao, seorang peneliti di pusat medan magnet tinggi dari Hefei Institute of Physical Sciences, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, mengembangkan modulator elektro-optik terahertz yang aktif dan cerdas yang mengandalkan perangkat eksperimental medan magnet tinggi yang stabil. Penelitian ini diterbitkan dalam Bahan & Antarmuka Terapan ACS.
Meskipun teknologi terahertz memiliki karakteristik spektral yang unggul dan prospek aplikasi yang luas, aplikasi tekniknya masih secara serius dibatasi oleh pengembangan bahan terahertz dan komponen terahertz. Di antara mereka, kontrol aktif dan cerdas dari gelombang terahertz oleh bidang eksternal adalah arah penelitian yang penting di bidang ini.
Bertujuan untuk arah penelitian mutakhir komponen inti terahertz, tim peneliti telah menemukan modulator stres terahertz berdasarkan graphene material dua dimensi [ADV. Mater optik. 6, 1700877 (2018)], modulator fotokontrol broadband terahertz berdasarkan oksida yang sangat terkait [ACS Appl. Mater. Antar. 12, setelah 48811 (2020)] dan sumber terahertz yang dikendalikan magnet tunggal baru yang dikendalikan oleh fonon [Lanjutan Ilmu 9, 2103229 (2021)], film elektron oksida vanadium dioksida yang terkait dipilih sebagai lapisan fungsional, desain struktur multi-lapisan dan metode kontrol elektronik diadopsi. Modulasi aktif multifungsi dari transmisi terahertz, refleksi dan penyerapan tercapai (Gambar A). Hasilnya menunjukkan bahwa selain transmitansi dan absorptivitas, fase refleksi dan refleksi juga dapat secara aktif diatur oleh medan listrik, di mana kedalaman modulasi reflektivitas dapat mencapai 99,9% dan fase refleksi dapat mencapai modulasi ~ 180O (Gambar B). Lebih menarik, untuk mencapai kontrol listrik Terahertz yang cerdas, para peneliti merancang perangkat dengan loop umpan balik "Terahertz-Electric-Terahertz" (Gambar C). Terlepas dari perubahan dalam kondisi awal dan lingkungan eksternal, perangkat pintar dapat secara otomatis mencapai nilai modulasi terahertz set (diharapkan) dalam waktu sekitar 30 detik.
(a) Diagram skematis dariModulator Optik Elektroberdasarkan VO2
(B) Perubahan transmitansi, reflektifitas, absorptivitas dan fase refleksi dengan arus terkesan
(c) Diagram skematik kontrol cerdas
Pengembangan terahertz yang aktif dan cerdasModulator elektro-optikBerdasarkan bahan elektronik yang terkait memberikan ide baru untuk realisasi kontrol cerdas Terahertz. Pekerjaan ini didukung oleh Program Penelitian dan Pengembangan Kunci Nasional, National Science Science Foundation dan Dana Arah Laboratorium Laboratorium Magnet Tinggi Provinsi Anhui.
Waktu posting: AGUG-08-2023