陈薇竹 1,2,3张翠玲 1,2,3邵麟杰 1,2,3何敬锁 1,2,3张岩 1,2,3,*
1 首都师范大学物理系北京市超材料与器件重点实验室,北京 100048
2 首都师范大学太赫兹光电子学教育部重点实验室,北京 100048
3 首都师范大学北京市成像理论与技术创新中心,北京 100048
随着太赫兹技术的发展以及全球对6G通信的研究和期望,太赫兹通信技术获得了广泛的关注。但是太赫兹波具有很强的方向性,常常进行端对端的传播,且传播过程中容易被障碍物阻挡,太赫兹通信中的广角和定向传播成为技术难点。设计一种新的广角反射超构表面,其可将入射角为5°~45°的太赫兹波反射聚焦在同一位置,该位置距离样品600 mm,方向为13°。采用共振相位调制原理设计单元结构,利用透镜聚焦原理和相位补偿原理对单元结构进行排布并进行加工。在220 GHz工作频率下进行实验验证,实验结果证实了该器件的功能。所提方案为解决太赫兹6G通信难题提供了一个有效途径,具有一定的应用前景。
6G通信 太赫兹 超构表面 广角 聚焦 6G communication terahertz metasurface wide angle focusing 激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811020
激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811016
激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811000
1 河北工程大学数理科学与工程学院, 河北省计算光学成像与光电检测技术创新中心,河北省计算光学成像与智能感测国际联合研究中心, 河北 邯郸 056038
2 首都师范大学物理系,超材料与器件北京市重点实验室, 太赫兹光电子教育部重点实验室,北京成像理论与技术创新中心, 北京 100048
太赫兹超材料吸波器具有吸收强、厚度薄、质量轻等优点, 已被广泛应用于隐身材料、频率选择表面、太赫兹成像、通信传感等方面。但是, 基于金属结构的传统太赫兹超材料吸波器一旦完成加工后, 它的吸收性能是固定不变的。为解决这一问题, 研究人员通过引入活性超材料设计了可调谐太赫兹超材料吸波器。结合可调谐太赫兹超材料吸波器的国内外研究现状, 分类阐述了几类典型的可调谐太赫兹超材料吸波器, 重点对单频带、多频带、宽频带以及可切换双功能太赫兹超材料吸波器的相关研究工作进行了梳理与总结, 并对其未来发展趋势进行了分析。
光电子学 可调谐吸波器 太赫兹波 活性超材料 optoelectronics tunable absorber terahertz wave active metamaterial
1 中国科学院紫金山天文台南京 210023
2 中国科学技术大学合肥 230026
先进天基太阳天文台卫星(Advanced Space-based Solar Observatory,ASO-S)是我国科学家提出的专用于观测太阳的科学卫星。硬X射线成像仪(Hard X-ray Imager,HXI)是ASO-S的三个科学载荷之一,HXI的量能器由99个溴化镧晶体-光电倍增管探测单元构成。量能器的前端电子学采用了一种型号为IDE3381的高集成度电荷测量ASIC(Application-specific Integrated Circuit),利用它在空间和功率受限的卫星平台上实现了对99路探测单元信号的处理。为了评估IDE3381在空间辐射环境中的抗辐照性能,设计了一套自动化测试系统,用重离子束流和60Co γ源分别进行了单粒子效应(包括单粒子翻转和单粒子闩锁)和总剂量辐照效应试验。测试结果表明:ASIC IDE3381的抗辐照性能满足HXI飞行件的要求。
空间电子学 辐照效应 高集成度电荷测量ASIC Space electronics Radiation effects Application-specific integrated circuit (ASIC)
1 首都师范大学物理系, 北京 100048
2 陕西理工大学物理与信息工程学院, 陕西 汉中 723001
表面等离激元的研究推动了超分辨成像、高灵敏传感、片上集成系统等应用的发展。将其应用在太赫兹这一高穿透性、高带宽波段时必然会带来更多迷人的功能。由于太赫兹波段频率较低, 表面等离激元具有许多不同于可见光的现象。通过控制金属表面微纳结构或半导体材料与太赫兹波之间的相互作用, 人们实现了对太赫兹波表面波的控制。本文综述了太赫兹波段表面等离激元的基本原理和研究历程, 介绍了近年来在此波段开展的热门研究成果, 如波前整型、片上波导、可调谐器件等, 最后总结了这一领域的发展瓶颈并展望了未来主要发展方向, 希望能够进一步推动太赫兹波段表面等离激元应用的发展。
太赫兹 表面等离激元 超表面 可调谐 terahertz Surface Plasmon Polaritons metasurface tunable 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(1): 1
激光与光电子学进展
2023, 60(2): 0228001
1 西安工业大学 光电工程学院, 西安 710021
2 浙江大学 物理系 光学研究所, 杭州 310027
为了在对基频光透射率分别为5%和10%的两种入射腔镜(其它参数相同)中择优, 利用波长对应于铯原子D1线的894.6nm半导体激光作为基频光, 抽运以周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体作为非线性介质的两镜驻波倍频腔, 通过外腔倍频过程产生447.3nm蓝光, 对利用这两种腔镜搭建倍频腔所产生的蓝光进行了对比。结果表明, 在注入350mW基频光、倍频腔采用透射率为5%的入射腔镜时, 制备了178mW蓝光, 倍频效率为50.8%, 0.5h功率起伏为1.4%; 采用10%透射率腔镜的倍频腔获得131mW蓝光, 倍频效率为37.4%, 0.5h功率起伏为0.7%;使用5%透射率入射腔镜的倍频效果更好。该研究对产生铯原子D1线非经典光场所需高质量抽运源的制备具有重要指导意义。
激光技术 外腔倍频 入射腔镜 透射率 laser technique external-cavity frequency doubling input mirrors transmittance
光学 精密工程
2022, 30(23): 3013
中国科学院西安光学精密机械研究所光子功能材料与器件研究室,西安 710119
石英光纤传像束在医疗诊断、工业设备探伤、电力设施监测、大视场成像等领域具有重要应用。本文利用溶胶凝胶法在像元单丝间隙中引入吸收剂,解决了传像束光串扰难题。采用一次复丝工艺,制备出外径为600 μm、像元为15 000的石英光纤传像束,像元单丝直径约4.4 μm,分辨率约为113 lp/mm。结果表明,传像束无暗丝、断丝,成像清晰,无畸变,达到了商品化使用需求。
光纤传像束 石英光纤 高分辨率 复丝法 溶胶凝胶法 吸收剂 coherent fiber bundle silica fiber high resolution multiplefiber method solgel method absorbent