Ziyu Liu 1Limei Qi 1,2,*Feng Lan 3Chuwen Lan 4,5[ ... ]Xiang Tao 1
Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronic Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
2 Collaborative Innovation Center of Light Manipulations and Applications, Shandong Normal University, Jinan 250358, China
3 The Yangtze Delta Region Institute (Huzhou), University of Electronic Science and Technology of China, Huzhou 313001, China
4 Shenzhen Research Institute, Beijing University of Posts and Telecommunications, Shenzhen 518000, China
5 School of Information and Communication Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
We proposed a multifunctional terahertz metasurface based on a double L-shaped pattern and a vanadium dioxide (VO2) film separated by polyimide. When the VO2 film is an insulator, a dual-band electromagnetically induced transparency effect is obtained, and the physical mechanism is investigated based on the current distribution and “two-particle” model. When the VO2 film is a metal, a dual-band linear-to-circular polarization converter, in which the y-polarized linear wave can be effectively converted to left-handed circularly polarized (LCP) and right-handed circularly polarized simultaneously in different bands, can be achieved. By arranging the metal pattern rotating 30°, a multifunctional antenna can be obtained. When the VO2 is an insulator, the radiation of the LCP wave is divided into four beams, with two beams reflected and two beams transmitted. When the VO2 is in the metallic state, we can only get the co-polarized reflected wave with a 21° angle. Moreover, in our design, the VO2 film does not need lithography to obtain certain patterns, which improves the convenience of fabrication and experiment. Our design opens a new way for the development of multifunctional terahertz devices and has potential applications in the terahertz communication field.
terahertz VO2 antenna metasurface 
Chinese Optics Letters
2022, 20(1): 013602
作者单位
摘要
1 北京邮电大学电子工程学院, 北京 100876
2 北京市辐射中心, 北京 100875
3 电子科技大学电子科学与工程学院, 四川 成都 610054
4 北京邮电大学通信与信息工程学院, 北京 100876
5 毫米波国家重点实验室, 江苏 南京 210096
太赫兹(THz)波, 是指频率范围在0.1~10 THz的电磁波, 在电磁波谱中处于红外与微波之间。 太赫兹波的光子能量相对于可见光更低, 1 THz对应的能量大约只有4.14 meV, 意味着这将大大减少对生物体内组织器官的辐射而引起的伤害, 不会对生物分子产生电离。 因此, 该波段在基础科学、 人体安检、 危险品检测、 高速通信和医学成像等领域具有重要的潜在应用价值。 但在医药和生物探测的应用中, 通常需要检测微量的分析物, 这就需要更高的灵敏度和检测的准确度。 但是现存的检测方法受到太赫兹波强度检测可靠性不高的影响。 基于超材料的生物传感可以通过增强局域电磁谐振, 实现亚波长分辨, 大大提高了传感器的分辨率与灵敏度, 引起了人们的广泛关注。 超材料是一种人工设计的周期性结构, 通过合理设计可以增强局域电磁谐振响应, 实现亚波长分辨, 大大提高传感器的分辨率与灵敏度。 太赫兹超材料传感器为生物传感领域提供了一种新的检测方法, 具有灵敏度高、 响应速度快、 无标记检测等优点。 随着微纳加工技术的快速发展, 制作超材料太赫兹传感器的成本不断降低, 从而在生物医学领域具有非常大的潜在应用价值。 基于超材料的太赫兹传感器的研究已成为目前一个非常热门的国际前沿方向。 但是关于太赫兹超材料传感器的最新研究进展未见报道, 为此通过大量搜集并整理相关资料, 综述了太赫兹超材料传感器在各种生物探测场景中的最新应用, 分别从医学诊断、 食品安全、 农药检测等方面展开介绍。 最后, 对太赫兹超材料在生物传感器的发展和应用前景进行了总结和展望。 该研究将为人们充分掌握太赫兹超材料生物传感器的最新应用进展提供重要参考, 同时为太赫兹超材料传感器的发展和应用提供方向性的指导。
太赫兹 超材料传感器 医疗诊断 食品安全 农药检测 Terahertz Metamaterial sensor Medical diagnosis Food safety Pesticide detection 
光谱学与光谱分析
2021, 41(6): 1669
Author Affiliations
Abstract
1 Terahertz Science and Technology Research Center, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China
2 National Key Laboratory of Application Specific Integrated Circuit, Hebei Semiconductor Research Institute, Shijiazhuang 050051, China
3 Center for Terahertz Waves, College of Precision Instrument and Optoelectronics Engineering, Tianjin University, Key Laboratory of Optoelectronic Information Technology, Ministry of Education, Tianjin 300072, China
This Letter presents a double-layer structure combining a cracked cross meta-surface and grating surface to realize arbitrary incident linear terahertz (THz) wave polarization conversion. The arbitrary incident linear polarization THz wave will be induced with the same resonant modes in the unit cell, which results in polarization conversion insensitive to the linear polarization angle. Moreover, the zigzag-shaped resonant surface current leads to a strong magnetic resonance between the meta-surface and gratings, which enhances the conversion efficiency. The experimental results show that a more than 70% conversion rate can be achieved under arbitrary linear polarization within a wide frequency band. Moreover, around 0.89 THz nearly perfect polarization conversion is realized.
160.3918 Metamaterials 050.2230 Fabry-Perot 260.5430 Polarization 
Chinese Optics Letters
2019, 17(4): 041602
作者单位
摘要
1 四川大学华西第二医院妇产科,四川 成都 610041
2 四川大学出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室,四川 成都 610041
3 太赫兹科学技术四川省重点实验室,四川 成都 610054
4 电子科技大学电子科学与工程学院太赫兹研究中心,四川 成都 610054
近年来太赫兹光(0.1 THz~10 THz)因其良好的探测能力和非电离特性受到研究者们的关注。根据不同的检测方式和信号处理方法,可分为太赫兹成像技术和太赫兹光谱技术两大类。太赫兹技术在医学科学中发展迅速,其中生物大分子检测和组织成像令人印象深刻。水含量和结构差异是太赫兹成像技术的理论基础,据此可对生物组织进行检测识别。不同的生物组织具有不同的太赫兹特征谱,太赫兹光谱技术通过检测吸收系数、折射系数和反射系数来识别不同的生物分子、细胞或组织。实时、无标记的检测方式有望在临床实践中发挥重要作用,但仍需克服生物安全性不明等困难。综述介绍了太赫兹技术在医学科学中的应用及研究进展,同时探讨了太赫兹技术目前需要克服的难题和潜在的生物安全性问题。
太赫兹成像 太赫兹光谱 医学 terahertz imaging terahertz spectroscopy medicine 
光电工程
2018, 45(5): 170528
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physical Electronics, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China
2 School of Information and Communication, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China
A polarization-insensitive, square split-ring resonator (SSRR) is simulated and experimented. By investigating the influence of the asymmetrical arm width in typical SSRRs, we find that the variation of the arm width enables a blue shift of the resonance frequency for the 0° polarized wave and a red shift of the resonance frequency for the 90° polarized wave. Thus, the resonance frequency for the 0° polarized wave and the resonance frequency for the 90° polarized wave will be identical by asymmetrically adjusting the arm width of the SSRR. Two modified, split-ring resonators (MSRRs) that are insensitive to the polarization with asymmetrical arm widths are designed, fabricated, and tested. Excellent agreement between the simulations and experiments for the MSRRs demonstrates the polarization insensitivity with asymmetrical arm widths. This work opens new opportunities for the investigation of polarization-insensitive, split-ring resonator metamaterials and will broaden the applications of split-ring resonators in various terahertz devices.
350.2450 Filters, absorption 160.3918 Metamaterials 040.2235 Far infrared or terahertz 
Chinese Optics Letters
2015, 13(10): 101601
作者单位
摘要
电子科技大学 物理电子学院, 成都 610054
开展了具有同轴波纹渐变式反射器与光滑漂移段结构的相对论绕射辐射振荡器的研究, 并运用全三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟仿真, 分析了漂移段、反射器等结构对输出功率的影响, 探讨了反射器位置和输出功率的关系。仿真结果表明: 合适的漂移段与反射器的引入, 能大大提高输出功率。优化结构参数, 在输入电压480 kV下, 平均输出功率达到774.5 MW, 平均功率效率为32.3%。
全三维粒子模拟 相对论绕射辐射振荡器 漂移段 反射器 输出功率 full three-dimensional particle simulation relativistic diffraction generator drift segments reflector output power 
强激光与粒子束
2014, 26(8): 083007
作者单位
摘要
电子科技大学 物理电子学院 太赫兹研究中心,四川 成都610054
基于Smith-Purcell(SP)效应,采用粒子模拟的方法探讨了电子束团激发一维介质光子晶体中的SP辐射特性.模拟研究了单个束团激发一维介质圆柱光子晶体产生的SP辐射现象,并对周期束团激发的THz频段的相干SP辐射进行了模拟分析.研究表明,提高介质的相对介电常数和增加光子晶体的层数都可使辐射强度增加,选择合适的参数能够有效地增强THz频段的相干SP辐射强度.
Smith-Purcell辐射 电子束团 相干辐射 photonic crystal SP radiation electron bunch THz THz coherent radiation 
红外与毫米波学报
2014, 33(2): 183
作者单位
摘要
电子科技大学 物理电子学院, 成都 610054
设计了等离子体填充的二维金属光子晶体特殊开放腔体结构,并采用粒子模拟技术(PIC)建立了基于等离子体填充腔体结构物理模型,分析了等离子体填充下二维腔体的各模式场分布特性,以及等离子体的引入对腔体内各模式工作频率、电场幅值的影响。结果表明: 腔体内各模式的电场强度随等离子体密度的增加而减弱,模式频率随背景等离子体归一化频率的提高而增加,工作模式的产生与激励方式密切相关。
等离子体填充 金属光子晶体 腔体 慢波系统 plasma-filled metallic photonic crystal cavity slow wave system 
强激光与粒子束
2014, 26(4): 043001
作者单位
摘要
电子科技大学,物理电子学院高能所,四川,成都,610054
采用理论分析和粒子模拟相结合的方法,对连续电子注通过平板矩形光栅产生毫米波段史密斯-帕塞尔(SP)超辐射机理进行了研究.研究结果表明:选择恰当的电子注与光栅尺寸参数,光栅表面慢波将与电子注互作用,使电子注产生群聚,群聚的电子束团将在光栅表面产生史密斯-帕塞尔超辐射,其辐射频率为电子注与光栅表面慢波互作用同步点频率的整数倍,其辐射角度方向与史密斯-帕塞尔公式所预期的基本一致, 表面慢波由于光栅的有限长度也能在其端头以一定的形式辐射出去.
色散方程 史密斯-帕塞尔效应 超辐射 粒子模拟 
红外与毫米波学报
2008, 27(2): 152
作者单位
摘要
1 电子科技大学物理电子学院,四川,成都,610054
2 山东科技大学信息与电气工程学院,山东,青岛,266510
提出采用大口径、浅褶皱和短周期分段式慢波结构作为高功率毫米波绕射辐射振荡器的高频系统.采用通用理论对器件的色散特性进行了分析,用PIC方法对整体器件进行了模拟.在此基础上,开展了实验研究工作,测试了器件输出微波功率和频率.初步实验结果与理论分析和PIC模拟结果的趋势基本吻合.
绕射辐射振荡器 理论分析 PIC模拟 实验 Diffraction and radiation generator Linear theory PIC method Experiment 
强激光与粒子束
2005, 17(8): 1159

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!