Минатата година, тимот на Шенг Жигао, истражувач во Центарот за високо магнетно поле при Институтот за физички науки Хефеј, Кинеската академија на науките, разви активен и интелигентен терахерцов електрооптички модулатор кој се потпира на експериментален уред со високо магнетно поле во стационарна состојба. Истражувањето е објавено во ACS Applied Materials & Interfaces.
Иако терахерцната технологија има супериорни спектрални карактеристики и широки перспективи за примена, нејзината инженерска примена е сè уште сериозно ограничена од развојот на терахерцни материјали и терахерцни компоненти. Меѓу нив, активната и интелигентна контрола на терахерцните бранови преку надворешно поле е важна истражувачка насока во оваа област.
Целејќи кон најсовремената истражувачка насока на компонентите на јадрото на терахерцот, истражувачкиот тим измисли терахерцов модулатор на стрес базиран на дводимензионалниот материјал графен [Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)], терахерцов широкопојасен фотоконтролиран модулатор базиран на силно поврзан оксид [ACS Appl. Mater. Inter. 12, After 48811(2020)] и нов фононски магнетно контролиран терахерцов извор [Advanced Science 9, 2103229(2021)], поврзан електронски оксиден ванадиум диоксид филм е избран како функционален слој, се усвојува дизајн на повеќеслојна структура и електронски метод на контрола. Се постигнува мултифункционална активна модулација на терахерцов пренос, рефлексија и апсорпција (Слика а). Резултатите покажуваат дека покрај трансмитансата и апсорптивноста, рефлективноста и фазата на рефлексија можат активно да се регулираат и од електричното поле, при што длабочината на модулација на рефлективноста може да достигне 99,9%, а фазата на рефлексија може да достигне модулација од ~180° (Слика б). Поинтересно е што, за да се постигне интелигентна терахерцна електрична контрола, истражувачите дизајнирале уред со нова повратна јамка „терахерц - електрично-терахерц“ (Слика в). Без оглед на промените во почетните услови и надворешната средина, паметниот уред може автоматски да ја достигне зададената (очекувана) вредност на терахерцна модулација за околу 30 секунди.
(а) Шематски дијаграм наелектрооптички модулаторврз основа на VO2
(б) промени во пропустливоста, рефлективноста, апсорптивноста и фазата на рефлексија со импресирана струја
(в) шематски дијаграм на интелигентна контрола
Развој на активен и интелигентен терахерцелектро-оптички модулаторВрз основа на поврзани електронски материјали, се дава нова идеја за реализација на терахерцна интелигентна контрола. Оваа работа беше поддржана од Националната програма за клучни истражувања и развој, Националната фондација за природни науки и Фондот за насока на лаборатории за високо магнетно поле на покраината Анхуи.
Време на објавување: 08.08.2023