龙洁 李九生

(中国计量大学 太赫兹研究所, 杭州 310018)

利用相变材料嵌入超表面组成复合结构实现太赫兹移相器, 该器件自上而下依次为二氧化钒嵌入金属层、液晶、二氧化钒嵌入金属层、二氧化硅层.通过二氧化钒的相变特性和液晶的双折率特性同时作用实现对器件相位调控.随着外加温度变化二氧化钒电导率发生改变, 器件的相位随之产生移动, 同样的对液晶层施加不同的电压导致液晶折射率发生变化, 器件相位也会有影响.经过这两种介质共同作用, 最终实现对太赫兹波相位有效调控.仿真结果验证了该相移器在频率f = 0.736 THz 时, 太赫兹移相器的最大相移量达到355.37°, 在0.731—0.752 THz (带宽为22 GHz)频率范围相移量超过350°.这种基于相变材料与超表面复合结构为灵活调控太赫兹波提供了一种新思路, 将在太赫兹成像、通信等领域有着广泛的应用前景.

1 引 言

近年来, 太赫兹技术在通信、安检、成像、光谱、生命医学、无损检测等领域有着越来越广泛应用[1−3], 各类太赫兹波调控器件也层出不穷[4−10],这些器件主要集中对太赫兹波的频率、幅度和偏振态进行控制.而作为太赫兹波重要参量之一的相位也逐渐成为热门研究课题, 因此开展太赫兹波段的移相器研究就显得意义重大.当前, 国内外对太赫兹移相器研究已有部分报道如: 2004 年, Chen等[11]提出了由石英-液晶材料-石英结构的液晶磁控太赫兹移相器, 在频率为1 THz 时最大相移量为360°.2011 年, Grigoryeva 等[12]提出一种电磁双可调移相器……