提出了一种基于氧化铟锡 (ITO) 超材料的可调谐太赫兹 (THz) 吸收体。通过飞秒激光直接刻蚀制作了具有不同臂长的上层 ITO 十字形超表面。中间介电层厚度仅为 60 μm,使吸收体具有很好的透明性和柔性。实验结果表明,THz 谐振峰在 1 THz 附近具有很高的性能。通过在中间层和 ITO 镜之间设置不同厚度的垫片,提出了一种新型的可调谐 THz 吸收体。其吸收峰频率可在 TE 和 TM 偏振之间从 0.92 到 1.04 THz 连续调节。这种透明 THz 超材料吸收体有望广泛应用于 THz 成像、传感和生物检测等。关键词:可调谐太赫兹吸收体;透明超材料;柔性超材料。 doi:10.3788/COL202018.092403。
最近开发了Terahertz(THZ)二维相干光谱(2DC)是一种强大的技术,可以以与其他光谱镜的方式获取材料信息。在这里,我们利用THZ 2DC研究了常规超导体NBN的THZ非线性响应。使用宽带THZ脉冲作为光源,我们观察到了一个三阶非线性信号,其光谱成分的峰值达到了超导间隙能量2δ的两倍。具有窄带Thz脉冲,在驱动频率ω处鉴定出THZ非线性信号,并在ω¼2δ时在温度下表现出谐振剂的增强。一般的理论考虑表明,这种共振只能由光激活的顺磁耦合引起。这证明了非线性THZ响应可以访问与磁磁性拉曼样密度波动不同的过程,据信这在金属的光学频率下占主导地位。我们的数值模拟表明,即使对于少量疾病,ω¼2δ共振也是由整个研究疾病范围内的超导振幅模式主导的。这与其他共振相反,其振幅模式的贡献取决于疾病。我们的发现证明了THZ 2DC探索其他光谱学中无法访问的集体激发的独特能力。
自诞生以来,立方体卫星就成为了太空网络和探索领域最令人兴奋的技术,因为与同类传统卫星相比,立方体卫星的成本和复杂性更低 [1]。这使得太空任务的设计和运行周期成倍加快,也增加了人们对太空领域高风险企业的激励 [2]。这些突破为私有化太空网络时代铺平了道路,例如 SpaceX Starlink 星座 [3]。要充分释放太空网络的潜力,需要更高的数据速率和高度紧凑的设备 [4]。从这个角度来看,太赫兹 (THz) 频段(从 0.1 THz 到 10 THz)是一种巨大的频谱资源,可用于开发可用于下一代立方体卫星的无线技术 [5]。 THz 波段技术非常适合立方体卫星,因为它具有可维持极高数据速率的大型连续带宽,以及 THz 频率的亚毫米波长,这自然会产生高度紧凑的设备 [6]。然而,THz 频率下非常高的路径损耗仍然是电磁 (EM) 频谱这一部分未被充分利用的关键原因。一方面,THz 频率会因与特定频率下的某些气体分子(主要是水蒸气)的共振峰而遭受吸收损耗 [7]。尽管如此,如 [8] 中详细讨论的那样。太空中没有大气介质,因此吸收损耗减少,使 THz 波段成为卫星间通信链路的理想选择。同时,由于低地球轨道 (LEO) 内的大气存在减少,可以通过适当选择避免这些吸收峰的设计频率来减轻上行链路和下行链路期间的吸收损耗。另一方面,THz 频率的波长非常小,导致
我们提出了一种将太赫兹 (THz) 频率量子级联激光器 (QCL) 完全集成到稀释制冷机内的方案,以便将 THz 功率定向传输到样品空间。我们描述了位于制冷机脉冲管冷却器级上的 2.68 THz QCL 的成功运行,其输出通过空心金属波导和 Hysol 热隔离器耦合到位于毫开尔文样品级上的二维电子气 (2DEG) 上,实现了从 QCL 到样品的总损耗 ∼− 9 dB。热隔离器限制了热量泄漏到样品空间,实现基准温度 ∼ 210 mK。我们观察了 QCL 在 2DEG 中引起的回旋共振 (CR),并探讨了 QCL 对制冷机所有阶段的加热影响。在低至 ∼ 430 mK 的电子温度下可以观察到由 THz QCL 引起的 CR 效应。结果表明,在稀释制冷机环境中利用 THz QCL 以及在极低温(< 0.5 K)凝聚态实验中传输 THz 功率是可行的。
通过电气调整,电动频率波的振幅的主动操纵是下一代THZ成像的关键,对于解锁战略应用至关重要,从无线通信到量子技术。在这里,我们基于电源门控单层石墨烯演示了高性能THZ振幅调节剂。通过仔细控制四分之一波长腔结构中的间隔厚度,通过优化电场耦合来实现1.5 - 6 THZ范围内的宽带调制,最大调制深度在2 THz左右。拉曼表征通过石墨烯的电解质门控为0.39 eV的费米级调整。然后开发和测试具有独立控制亚毫米区域的测试2 2调节器阵列,像素之间没有串扰。报告的结果突出了电解石墨烯对有效THZ调制的潜力。单芯片设计可与其他电子组件相结合,并易于集成,使其成为THZ空间光调节器和自适应光学组件的有前途的平台。
通过电气调整,电动频率波的振幅的主动操纵是下一代THZ成像的关键,对于解锁战略应用至关重要,从无线通信到量子技术。在这里,我们基于电源门控单层石墨烯演示了高性能THZ振幅调节剂。通过仔细控制四分之一波长腔结构中的间隔厚度,通过优化电场耦合来实现1.5 - 6 THZ范围内的宽带调制,最大调制深度在2 THz左右。拉曼表征通过石墨烯的电解质门控为0.39 eV的费米级调整。然后开发和测试具有独立控制亚毫米区域的测试2 2调节器阵列,像素之间没有串扰。报告的结果突出了电解石墨烯对有效THZ调制的潜力。单芯片设计可与其他电子组件相结合,并易于集成,使其成为THZ空间光调节器和自适应光学组件的有前途的平台。
在Terahertz(THZ)频率范围内产生单色电磁辐射,数十年来一直是一项艰巨的任务。在此,证明了介电材料KY(MOO 4)2中光音子单色子THZ辐射的发射。ky的分层晶体结构(MOO 4)2导致红外剪切晶格振动的能量低于3.7 MeV,对应于低于900 GHz的频率,而基于固体的单色辐射源很少见。直接通过5 ps长宽带Thz脉冲激发,ky中的红外活性光学振动(MOO 4)2重新发射窄带子Thz辐射作为数十无picseconds的时变偶极子,对于振荡器而言,频率低于1 THz,这对于振荡器而言异常长。如此长的连贯发射允许检测超过50个辐射的辐射,频率为568和860 GHz。与使用材料的化学稳定性相同的较长衰减时间表明,THZ技术中的各种可能应用。
摘要 强太赫兹 (THz) 电场和磁瞬变开辟了科学和应用的新视野。我们回顾了实现具有极端场强的亚周期 THz 脉冲最有希望的方法。在双色中红外和远红外超短激光脉冲的非线性传播过程中,会产生长而粗的等离子体串,其中强光电流会导致强烈的 THz 瞬变。相应的 THz 电场和磁场强度分别可能达到千兆伏每厘米和千特斯拉的水平。这些 THz 场的强度使极端非线性光学和相对论物理学成为可能。我们从光物质与中红外和远红外超短激光脉冲相互作用的微观物理过程、这些激光场非线性传播的理论和数值进展以及迄今为止最重要的实验演示开始,进行了全面的回顾。
Terahertz(THZ)技术提供了从卫星和望远镜的校准目标到通信设备和生物医学成像系统的机会。一个主组件将是具有切换性的宽带THZ吸收器。然而,稀缺的具有光学切换的材料,它们的调制大多在狭窄的带宽下可用。在吸收或传播中实现具有大型和宽带调制的材料构成了关键的挑战。这项研究表明,进行聚合物 - 纤维素气凝胶可以提供宽带THZ光的调制,其调制范围很大,概率为≈13%至91%,同时保持镜面反射损失<-30 dB。特殊的THZ调制与导电聚合物的异常光学电导率峰有关,从而增强其氧化态的吸收。这项研究还证明了通过简单的化学修饰降低表面亲水性的可能性,并表明在光学频率下宽带吸收气凝剂可以通过太阳能诱导的加热来降低质量。这些低成本,水溶液可加工,可持续和生物友好的气凝胶可能会在下一代智能THZ设备中使用。
THz波段。具体而言,理想的阻抗匹配情况预测吸收效率的上限为50%,其中吸收体的方块电阻是自由空间阻抗的一半(Zo/2)[2]。此外,实现整个THz波段有效带宽覆盖的一个基本标准是自由电子的弛豫时间小于15fs。尽管如此,有证据表明,基于金属、石墨烯和拓扑绝缘体开发的吸收体通常仅在较窄的THz波段范围内实现高吸收,而不是在整个所需带宽内。因此,当前的研究人员在经典直流阻抗匹配模型的指导下,集中精力筛选广泛的候选材料,以解决THz波段有效吸收较窄这一长期存在的问题。