梁兰菊，闫昕，姚建铨

(1.天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津　300072；2. 枣庄学院光电工程学院，山东枣庄　277160)



光控电磁超表面太赫兹调制器的研究

梁兰菊1,2，闫昕1,2，姚建铨1

(1.天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津300072；2. 枣庄学院光电工程学院，山东枣庄277160)

[摘要]本论文利用光敏硅的可变电导率特性，设计了一种基于光控的电磁超表面宽带太赫兹调制器.电磁超表面由金属薄膜、隔离层以及具有光敏硅的特殊结构组成.光敏硅的电导率从1 S/m变为2×105 S/m时，谐振频率从1.4 THz 变到1.0 THz, 其反射率从-5 dB变到-38dB，频移为 0.3 THz，振幅调制深度接近100%，并且电磁超表面的反射率小于-10 dB的带宽从0变为0.64 THz，实现宽频带低反射主要与相邻结构单元的反射相位差有关系.该电磁超表面结构为大范围、宽频带的太赫兹调制器提供了一种新的思路和途径，将在通信、国防、成像等方面有重要的应用前景.

[关键词]太赫兹；调制器；光控；宽频带

0引言

太赫兹波(Terahertz, 1THz=1012Hz)在宽带通信、空间探测、医学诊断等领域具有巨大的作用[1].然而，太赫兹波段的功能材料和器件十分缺乏，特别是太赫兹调制器，存在调制速率低，带宽窄，调制深度小甚至需要低温工作等不足，这大大限制了太赫兹波的实际应用.为此，研制高速率，超宽带，深度大的调制器件成为太赫兹领域最亟待解决的关键技术之一，也是国际学术界的重要研究热点[2,3].

大多数天然材料对太赫兹的电磁响应都及其微弱，很难实现对电磁波自由操控.电磁超表面能……