单层石墨烯(SLG)的唯一光电特性非常适合从X射线到微波的广泛频率开发光子设备。在Terahertz(THZ)频率范围(0.1-10 THz)中,这导致了具有最先进性能的光学调节器,非线性源和光电探测器的发展。关键挑战是以可扩展的方式将基于SLG的活动元素与先前存在的技术平台集成在一起,同时保持绩效水平不受干扰。在这里,我们报告了由大区域SLG制成的室温THZ探测器,由化学蒸气沉积(CVD)生长,并集成在天线偶联的场效应晶体管中。我们有选择地激活光电电检测动力学,并在Al 2 O 3上采用不同的SLG的不同介电配置,而有无大区域CVD六角形氮化硼氮化物限值来研究其对SLG热电学适当的影响基础光照相的影响。使用这些可扩展体系结构,响应时间5 ns和噪声等效功率(NEP)1 NW Hz 1/ div>
量子系统的超快光控制是物理的新兴领域。尤其是光驱动超导性的可能性引起了很多关注。为了识别非平衡超导性,测量超导导性超导性的指纹是必不可少的。最近,非线性THZ第三谐波生成(THG)被证明可以直接探测超导冷凝物的集体自由度,包括HIGGS模式。在这里,我们将这个想法扩展到超导LA 2-X SR X CUO 4的光驱动的非平衡状态,建立了光泵– THz-THG驱动方案,以访问瞬态超导订单参数淬灭并在几乎没有Picosecond Timescales上恢复。我们特别显示了二维th光谱法将光学激发准粒子与纯阶参数动力学的效果相关的能力,这些动力学在泵驱动的线性THZ响应中不可避免地混合。对现有实验的差距动力学进行基准测试表明,驱动的THG光谱在普通泵探针方案中克服这些局限性的能力。
电磁频谱的太赫兹频段最近在公众中主要与“裸扫描仪”的话题联系在一起,这种联系与其说是从技术创新的角度,不如说是从技术创新的角度空中交通中可能侵犯隐私安全的事件引起了轰动。这些与安全相关的应用主要位于太赫兹频段的下端,从 0.3 THz 到 10 THz(1 THz = 1,000,000,000,000 Hz),或者以波长表示,从 1 mm 到 30 µm,而且,只有太赫兹辐射商业用途不断增加的最引人注目的领域。人们对使用过去因不可用而与经常引用的术语“太赫兹间隙”[1]相关的频段越来越感兴趣,促使 PTB 审查该领域的计量状况,以批判性地审查并启动满足科学和工业未来要求的研究工作。重点是提高准确性和可靠性,并将太赫兹测量技术追溯到 SI 系统的单位——PTB 的核心业务。因此,PTB执行委员会2007年的规划规范指出:“超越现有的跨部门方法,例如玻尔兹曼项目和阿伏加德罗项目
引导和自由空间波之间的转换对于实现综合的Terahertz(THZ)通信和信号过程至关重要。在此,提出了一种双向转换机制,用于桥接二维(2D)引导波和自由空间波,这是通过具有元孔(MWMH)的金属波导的波浪操作来证明的。与一维引导波和自由空间波之间的常规转换相比,在提出的双向转换过程中,元孔可以任意操纵较高尺寸的THZ波相位,从而实现更强的光束操作能力和更高的增益。用作传输天线时,MWMH表现出出色的性能,即高增益(33.3 DBI),高辐射效率(90%)和柔性束操作。当MWMH被反向用作接收天线以获得2D引导波的焦点时,它可获得27 dB的增益,而重点效率为50.4%。传输和接收天线的测量结果与仿真结果非常吻合。所提出的双向转换机制促进了THZ集成光子设备的发展,并有望在第六代移动通信,雷达检测和无损测试中应用。
我们通过时间域Terahertz(THZ)光谱法解决了将分离的水分子的实时相干旋转运动封装在富勒烯-C 60笼子中的实时旋转运动。我们采用单周期脉冲来激发水的低频旋转运动,并测量水分子电磁波随后的相干发射。在低于〜100 K的温度下,C 60晶格振动阻尼被减轻,并以明显长的旋转一致性清晰地溶解了封闭水的量子动力学,扩展到10 ps以上。观察到的旋转转变与气相中单水分子的低频旋转动力学非常吻合。然而,还观察到一些其他光谱特征,其主要贡献在〜2.26 THz处,这可能表明水旋转与C 60晶格声子之间的相互作用。我们还解决了突然冷却至4 K后水排放模式的实时变化,这意味着在10s小时内将正孔转换为偏水。观察到的隔离水分子限制在C 60中的长相干旋转动力学使该系统成为未来量子技术的有吸引力的候选者。
近年来,高精度感测和高质量的交流对综合电路的运行频率施加了巨大的要求,从W波段到G频段到G频段甚至Terahertz,这一频率增加了。[1,2]采用了多种技术来扩展摩尔法律并证明设备的频率特征,例如新型结构[3,4]和制造技术。[5]基于INP的高电子迁移式晶体管(HEMTS)具有降级的高载体板密度,峰值漂移速度和低轨道迁移率,并且记录的频率特性已超过1 THz。[6]因此,它们被认为是即将到来的THZ卫星通信和深空检测系统的功率放大器(PAS)和低噪声放大器(LNA)的有前途的候选者。[7 - 10]
RFMEMS、成像和监视、RF数字协同设计、有源和可重构天线和阵列、大功率固态系统、非线性建模和测量、高达 THz 的组件和系统;微电子学:MEMS 和微系统、国防和空间应用的微传感器开发、毫米波和 THZ 电子设备、量子信息技术的量子电子设备;信号处理:声学信号处理、水下和空气声学、语音和音频处理、通信信号处理、传感器阵列信号处理、多传感器数据融合、信号处理的机器学习、物联网信号处理;多学科:现代雷达系统。18. 大气科学 (CAS):大气和海洋科学的所有领域。19. 汽车研究与摩擦学 (CART):电动汽车电力电子
操纵光的多元特性的能力可以使光 - 物质的相互作用和轻度驱动式相互作用。在这里,使用量子控制,我们引入了一种方法,该方法能够以全面的方式操纵生成的光场的振幅,符号甚至配置。按照这种方法,我们证明了“飞翔的甜甜圈” Terahertz(THZ)脉冲的产生。我们表明,从动态环电流辐射出的单个循环THZ脉冲具有方位角极化的电场结构,并且空间和时间分辨的磁场具有强,孤立的纵向分量。我们将飞行甜甜圈脉冲应用于环境空气中水蒸气的光谱测量。脉冲将作为光谱,成像,电信和磁性材料的独特探针。
随着纳米技术的进步,创新的光子设计与功能材料相结合,提供了一种获取、共享和有效响应信息的独特方式。研究发现,在太赫兹 (THz) 超表面芯片上简单沉积 30 纳米厚的钯纳米薄膜,该芯片具有 14 纳米宽的非对称材料和几何结构的有效纳米间隙,可以跟踪原子间和界面气体-物质相互作用,包括气体吸附、氢化(或脱氢)、金属相变和独特的水形成反应。通过模拟和实验测量进行的组合分析证明了独特的纳米结构,从而以实时、高度可重复和可靠的方式导致显著的光物质相互作用和相应的 THz 吸收。还使用模拟正常温度和压力的系统控制三元气体混合装置彻底检查了受氢气暴露影响的金属的复杂晶格动力学和固有特性。此外,利用新的自由度来分析各种物理现象,从而引入了能够追踪导致水增长的未知水形成反应隐藏阶段的分析方法。单次曝光波谱强调了所提出的 THz 纳米级探针的稳健性,弥合了基础实验室研究与工业之间的差距。
