Wissenschaftler entwickeln aktiven und intelligenten elektrooptischen Terahertz-Modulator

Kürzlich untersuchte eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. Sheng Zhigao vom High Magnetic Field Laboratory des Hefei Institute of Physical Science (HFIPS) der Chinese Academy of Sciences (CAS) einen aktiven und intelligenten elektrooptischen Terahertz-Modulator.

Die zugehörigen Ergebnisse wurden in veröffentlicht ACS Angewandte Materialien und Grenzflächen.

Die Terahertz (THz)-Technologie hat in den letzten Jahren wegen ihrer vielversprechenden Anwendungen in den Bereichen Bildgebung, Kommunikation, Medizin und Sicherheit große Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Diese Anwendungen treiben den dringenden Bedarf an leistungsstarken THz-Geräten voran. Darunter waren aktive und intelligente THz-Modulatoren sehr gefragt, um intelligente THz-Strahlabtastung, automatische THz-Bildgebung und andere intelligente Anwendungen zu realisieren.

In dieser Studie schlugen die Forscher einen aktiven und intelligenten elektrooptischen THz-Modulator vor, der auf einem VO2-Film basiert. Es zeichnete sich durch viele Vorteile aus.

Neben Transmission und Absorption könnte es die Reflexion und Phase von THz-Wellen elektrisch modulieren.

Durch die Verwendung eines durch elektrischen Strom induzierten IMT in einem VO2-Film erreichte das Team eine nahezu perfekte Antireflexion (99,9 % Modulationstiefe) und eine Phasenumschaltung von 180°. Durch die Verwendung einer Rückkopplungsschleife der „THz-Elektro-THz“-Geometrie realisierten sie auch eine intelligente elektrooptische THz-Steuerung in der VO2-Struktur.

Die gewünschte THz-Amplitude konnte genau erreicht werden, unabhängig davon, wie die Ausgangsbedingungen waren und wie sich die äußere Umgebung veränderte.

Dieses vorgeschlagene elektrooptische THz-Modulationsverfahren, das sich stark korreliertes Elektronenmaterial zunutze macht, eröffnete Wege für die Realisierung intelligenter THz-Geräte.

Bereitgestellt von Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences