高性能电控太赫兹幅度调制器研究
2021-04-29杨力豪杨龙亮何金橙徐倩雯刘嘉诚韩宇航
重庆邮电大学学报(自然科学版) 2021年2期
关键词:结构
马 勇,杨力豪,杨龙亮,何金橙,刘 艺,徐倩雯,刘嘉诚,韩宇航
(重庆邮电大学 光电工程学院,重庆 400065)
0 引 言
太赫兹波(频率范围为0.1~10 THz)具有独特的性质,如相对于微波来说其带宽较宽,相对于光波来说其光子能量低等,使得太赫兹技术在光谱检测、无线通信、成像等领域具有极大的潜在应用价值[1-2]。太赫兹系统中,需要能够控制太赫兹波的器件,例如滤波器[3]、波导[4]、调制器[5]等。其中,太赫兹调制器因其能够主动调控太赫兹波,已成为众多太赫兹系统的重要组成部分,如太赫兹成像系统,太赫兹无线通信系统等。因此,对调制器的研究显得尤为重要。但是,自然界材料很难与太赫兹波产生电磁响应,使得对于调制器的研究受阻。近年来,超材料的发展为实现太赫兹调制器提供了一条路径。超材料是一种由亚波长谐振单元结构按照一定排列方式构成的人工合成材料,它能与太赫兹波产生良好的电磁响应,实现自然材料不能实现的效果,如负折射率[6]、完美透镜[7]、隐身[8]等。
近年来,人们已经报道了一系列基于超材料的太赫兹调制器,根据其控制方式可分为温控调制器[9-10]、光控调制器[11-12]和电控调制器[13-14]等。其中,电控调制器具有易于集成的特点,能够更好地满足实际应用需求,引起了人们的广泛关注。自2006年以来,研究者们通过在掺杂半导体上构建金属超材料结构形成肖特基接触,利用外加偏置电压控制掺杂半导体中的载流子浓度进而控制超材料结构的谐振强度,实现了对在自由空间中传播的太赫兹波的调控[13-14]。……
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