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。
Chun Wang,C,D Gaoshuai Wei,C,D Tianxiao nie,A,E, * Weisheng Zhao,A,E,E, * Jungang Miao,B Yutong Li,C,D Li Wang,C, *和Xiaojun Wu B,中国北京,北京大学,中国中国北部中国北部,中国北京,北京,中国C中国科学学院,北京国家凝集物理学实验室,北京,北京,中国科学院北京中国青岛福汉国家光电实验室,华盛科学技术大学,中国
携带轨道角动量 (OAM) 的表面等离子体极化子,即等离子体涡旋,在光学捕获、量子信息处理和通信领域引起了广泛关注。先前对近场 OAM 的研究仅限于产生单个等离子体涡旋,这不可避免地降低了进一步的片上应用。几何超表面是超材料的二维对应物,具有前所未有的操控电磁波相位、偏振和振幅的能力,为控制等离子体涡旋提供了灵活的平台。在这里,我们提出并通过实验演示了一种基于几何超表面实现太赫兹 (THz) 等离子体涡旋复用的方法。在圆偏振 THz 波的照射下,在金属/空气界面处产生多个具有相同拓扑电荷的等离子体涡旋。此外,还展示了从自旋角动量到多个等离子体 OAM 的转换,即具有不同拓扑电荷的多个等离子体涡旋。由具有不同平面方向的成对空气缝组成的几何超表面旨在展示这些特性。我们提出的方法可能为信息容量不断增加的片上应用开辟一条道路。
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。
1 北京航空航天大学微电子学院、北京大数据与脑计算高精尖创新中心费尔特北京研究所,北京 100191,中国 2 中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心,四川成都 610200,中国 3 中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳 621999,中国 4 中国科学院物理研究所、北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190,中国 5 中国科学院大学物理科学学院,北京 100049,中国 6 松山湖材料实验室,广东东莞 523808,中国 7 济南大学自旋电子学研究所,山东济南 250022,中国
这是以下文章的已接受版本:Pitchappa, P., Kumar, A., Liang, H., Prakash, S., Wang, N., Bettiol, A. A., ... Singh, Ranjan. Frequency‑agile temporary terahertz metamaterials. Advanced Optical Materials, 8(12), 2000101‑. doi:10.1002/adom.202000101,已在 10.1002/adom.202000101 以最终格式发布。本文可根据 Wiley 自存档政策 [https://authorservices.wiley.com/authorsresources/Journal‑Authors/licensing/self‑archiving.html] 用于非商业用途。
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