アクティブ・インテリジェント・テラヘルツ電気光学変調器の開発に成功

昨年、中国科学院合肥物理科学研究所高磁場センターの研究者盛志高氏のチームは、定常状態高磁場実験に基づいたアクティブでインテリジェントなテラヘルツ電気光学変調器を開発した。デバイス。この研究は、ACS Applied Materials & Interfaces に掲載されています。

テラヘルツ技術は優れたスペクトル特性と幅広い応用の可能性を持っていますが、その工学的応用はテラヘルツ材料とテラヘルツ部品の開発によって依然として大きく制限されています。中でも、外部場によるテラヘルツ波の能動的かつインテリジェントな制御は、この分野における重要な研究方向である。

テラヘルツコアコンポーネントの最先端の研究方向を目指して、研究チームは二次元材料グラフェンに基づくテラヘルツ応力変調器を発明しました[Adv.光学メーター。６、１７００８７７（２０１８）］、強結合酸化物に基づくテラヘルツ広帯域光制御変調器［ＡＣＳ Ａｐｐｌ．メーター。インター。12, After 48811(2020)] およびフォノンベースの新しい単一周波数磁気制御テラヘルツ源 [Advanced Science 9, 2103229(2021)] では、関連する電子酸化物二酸化バナジウム膜が機能層、多層構造として選択されています。デザインと電子制御方式を採用。テラヘルツの透過、反射、吸収の多機能なアクティブ変調が実現されます（図a）。結果は、透過率と吸収率に加えて、反射率と反射位相も電場によって能動的に制御でき、反射率変調深度は 99.9% に達し、反射位相は ~180° 変調に達する可能性があることを示しています (図 b)。 。さらに興味深いことに、インテリジェントなテラヘルツ電気制御を実現するために、研究者らは新しい「テラヘルツ – 電気 – テラヘルツ」フィードバック ループを備えたデバイスを設計しました (図 c)。起動条件や外部環境の変化に関わらず、スマートデバイスは約30秒で設定（期待）したテラヘルツ変調値に自動的に到達します。

(a) の概略図電気光学変調器VO2に基づく

(b) 印加電流による透過率、反射率、吸収率、反射位相の変化

(c) インテリジェント制御の概念図

アクティブでインテリジェントなテラヘルツの開発電気光学変調器関連する電子材料に基づくテラヘルツインテリジェント制御の実現のための新しいアイデアを提供します。この研究は、国家重点研究開発プログラム、国家自然科学財団、および安徽省の高磁場実験室指導基金によって支援されました。