L'année dernière, l'équipe de Sheng Zhigao, chercheuse au High Magnetic Field Center du Hefei Institute of Physical Sciences, Chinese Academy of Sciences, a développé un modulateur électro-optique Terahertz actif et intelligent en s'appuyant sur le dispositif expérimental de champ magnétique élevé à l'état d'équilibre. La recherche est publiée dans ACS Applied Materials & Interfaces.
Bien que la technologie Terahertz ait des caractéristiques spectrales supérieures et de larges prospects d'application, son application d'ingénierie est encore sérieusement limitée par le développement des matériaux Terahertz et des composants Terahertz. Parmi eux, le contrôle actif et intelligent de l'onde térahertz par champ externe est une direction de recherche importante dans ce domaine.
Visant la direction de recherche de pointe des composants de base de Terahertz, l'équipe de recherche a inventé un modulateur de contrainte Terahertz basé sur le graphène de matériau bidimensionnel [Adv. Mater optique. 6, 1700877 (2018)], un modulatrice photocontrôlée à large bande térahertz basée sur l'oxyde fortement associé [ACS Appl. Mater. Entre. 12, après 48811 (2020)] et la nouvelle source de Terahertz à base de phonon à base de fréquences unique [Advanced Science 9, 2103229 (2021)], le film de dioxyde d'oxyde électronique associé et la méthode de dioxyde de vanadium est adopté. Une modulation active multifonctionnelle de la transmission, de la réflexion et de l'absorption térahertz est obtenue (figure A). Les résultats montrent qu'en plus de la transmittance et de l'absorptivité, la réflectivité et la phase de réflexion peuvent également être régulées activement par le champ électrique, dans lequel la profondeur de modulation de réflectivité peut atteindre 99,9% et la phase de réflexion peut atteindre ~ 180o modulation (figure B). Plus intéressant, pour obtenir un contrôle électrique intelligent de Terahertz, les chercheurs ont conçu un appareil avec une nouvelle boucle de rétroaction «Terahertz - Electric-Terahertz» (figure C). Indépendamment des modifications des conditions de départ et de l'environnement externe, le dispositif intelligent peut automatiquement atteindre la valeur de modulation Terahertz (attendue) en environ 30 secondes.
(a) Diagramme schématique d'unmodulateur électro optiqueBasé sur VO2
(b) Changements de transmittance, de réflectivité, d'absorptivité et de phase de réflexion avec un courant impressionné
(c) Diagramme schématique du contrôle intelligent
Le développement d'un téahertz actif et intelligentmodulateur électro-optiqueBasé sur des matériaux électroniques associés fournit une nouvelle idée de réalisation du contrôle intelligent de Terahertz. Ce travail a été soutenu par le National Key Research and Development Program, la National Natural Science Foundation et le High Magnetic Field Laboratory Direction Fund de la province d'Anhui.
Heure du poste: août-08-2023