1 云南师范大学物理与电子信息学院,云南 昆明 650500
2 中南大学物理与电子学院,湖南 长沙 417100
3 天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072
4 桂林电子科技大学光电工程学院,广西 桂林 541004
太赫兹是电磁波研究中的前沿热点之一,在通信、雷达、生物化学检测等方面有巨大的应用前景。人工电磁材料,特别是超表面的出现和发展,为太赫兹的高效波前控制提供了新的思路和方法。从太赫兹电磁场空间分布的角度出发,阐述了目前超表面在太赫兹波段波前调控的相关工作和方法,对比和讨论了太赫兹远场和近场波前调控的多类应用场景和调控方法,对太赫兹超表面波前调控的发展前景进行了展望,为研究太赫兹波前调控提供了新思路。
太赫兹 超表面 波前调控 表面波 terahertz metasurface wavefront control surface wave 激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811005
激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811018
激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811000
中国激光
2021, 48(19): 1900000
中国激光
2021, 48(19): 1914005
中国激光
2021, 48(19): 1914004
天津大学精密仪器与光电子工程学院太赫兹研究中心,天津 300072
全息术是一种三维成像技术,它已经被应用于多种实际场景。随着计算机科学与技术的迅猛发展,计算全息由于其方便和灵活的特性,已经成为一种广泛应用的全息成像方法。本文回顾了我们近期基于超表面的太赫兹计算全息研究进展。其中,作为全息板的超表面展示出了超越传统光学器件的独特性能。首先,利用超表面实现了对于全息板每个像素的相位振幅同时且独立的调控,进而实现了高质量全息成像。这种新的电磁波操控能力也带来了新的全息成像效果,如利用介质超表面实现了全息像沿传播方向上的连续变化。其次,对超表面在不同偏振态下的响应进行设计,分别实现了线偏振态与频率复用、圆偏振态复用、以及基于表面波的偏振复用超表面全息术。此外,本文提出了依赖于温度变化而主动可控的超表面全息术,为今后计算全息术的设计与实现提供了新的方案,也推动了超表面在实际应用方面的发展。
太赫兹 计算全息 超表面 多路复用 terahertz computer generated holography metasurface multiplexing
在人类所了解的电磁波谱中,太赫兹波介于微波与红外光之间,其频率范围通常为0.1~10 THz,对应波长3~0.03 mm。作为非电离电磁波,太赫兹辐射处于宏观经典理论向微观量子理论的频域过渡区,兼备电子学和光子学的双重特征。近三十年来,太赫兹科学与技术蓬勃发展,无疑是一个非常活跃的研究领域。一方面,太赫兹波是重要的科学研究前沿,在信息科学、物理学、材料学、天文学、生物学、化学等基础学科研究中展现出诱人的前景;另一方面,太赫兹波已经成为涉及公共安全、****和国民经济等国家核心利益的前沿技术,在国土安全、空间探索、无线通信和经济发展等国家重大战略中有着十分重要的应用前景。可以说,太赫兹科学技术正呈现出太赫兹基础科学、太赫兹先进技术和太赫兹产业化三方面多元化快速发展的新局面,前景十分看好,令人期待。
1 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院上海高等研究院, 上海 201210
4 天津大学, 天津 300072
利用空气等离子体太赫兹时域光谱系统,获得了0.5~14.5 THz范围内左旋多巴(L-DOPA)的特征指纹谱,并研究了吸收光谱随温度的变化效应。利用密度泛函理论计算L-DOPA的晶胞结构,并对太赫兹振动光谱进行了分析。结果表明:L-DOPA在太赫兹波段的吸收峰对应于不同的集体振动和分子局域振动,其中分子的集体振动在整个太赫兹波段分布较广,且苯环和分子侧链表现出不同的振动特点,这些结构振动特异性与分子构象以及分子间氢键的相互作用密切相关。
太赫兹技术 左旋多巴 宽频太赫兹时域光谱 密度泛函理论 低频振动 氢键网络 terahertz technology levodopa broadband terahertz time-domain spectroscopy density functional theory low frequency vibration hydrogen bonding network