红外与激光工程
2022, 51(2): 20210878
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
集成太赫兹滤波器是实现集成太赫兹通信系统的基本器件之一,为了使太赫兹滤波器实现片上可调,提出了基于温控系统的太赫兹可调谐滤波器。相比于其他的太赫兹滤波器,提出的片上可调谐滤波器的调谐方法简单,尺寸小,可以很好地与其他太赫兹器件集成到晶片上。利用温控系统改变晶片的温度,再利用硅材料的热光效应改变折射率,使得微环耦合状态发生变化,从而让太赫兹滤波器的谐振峰发生漂移。在将加热片从30 ℃逐渐加温到90 ℃的过程中,太赫兹可调谐滤波器在180 GHz附近的谐振峰中心频率从180.453 GHz逐渐减小到180.224 GHz,变化范围为0.229 GHz,谐振深度从−68 dB逐渐变化为−44 dB,半高宽由原来的0.040 GHz逐渐变为0.246 GHz。
太赫兹波 滤波器 温控系统 集成太赫兹器件 terahertz filter temperature control system integrated terahertz devices
1 青岛大学 物理科学学院, 山东 青岛 266000
2 山东省光学工程学会, 山东 青岛 266000
设计出一种结构新颖的宽波段太赫兹偏振分束器, 这种偏振分束器由夹层式亚波长金属光栅制成。亚波长金属光栅偏振分束器可以将入射的任意自然光分成两束偏振状态垂直的线偏振光。其中, TE模反射而TM模透射。设计的偏振分束器在3.5~5.5 THz波段可以达到很高的衍射效率与消光比。但是, 在光栅的实际制作过程中, 加工技术的缺陷引起的误差大大影响了光栅的性能, 比如衍射效率, 消光比等。因此文中对一些结构参数进行了计算, 从计算结果可以看出这种偏振分束器也有很好的工艺容差。当覆盖层厚度D1与底层介质厚度D3的变化范围分别为1~1.2 滋m和 2.8~3 滋m时, T■■大于96.9%, R■■大于98.7%。Tc和Rc分别大于31 dB和33.4 dB。结果显示, 设计的偏振分束器在2 THz的带宽10°的大角度范围内, 衍射效率高于90%, 消光比大于20 dB。因此文中设计对于太赫兹调制器件的研究, 以及太赫兹通信系统的集成都有很大的参考价值。
偏振分束器 太赫兹器件 亚波长光栅 polarization beam splitter terahertz device subwavelength grating 红外与激光工程
2019, 48(5): 0520003
南京大学电子科学与工程学院超导电子学研究所, 江苏 南京 210093
太赫兹人工电磁超材料一直存在损耗大、性能不佳和不可灵活调控等问题。超导材料的损耗极低,是太赫兹波段高性能功能器件的优选材料之一。介绍了太赫兹超导人工电磁超材料的发展,并详细总结了其低损耗的特性以及灵活调控的方法。结合太赫兹波段高性能功能器件的应用需求,分析了太赫兹功能器件的发展趋势、存在的问题以及所面临的关键科学问题。
太赫兹技术 超材料 超导材料 主动调控 低损耗太赫兹器件
中国电子科技集团公司 第十二研究所 大功率微波电真空器件技术国防科技重点实验室,北京 100015
采用紫外光刻电铸和微成型(UV LIGA)技术制造太赫兹真空器件的高频结构,频率为94~220 GHz。对于94 GHz高频结构,尺寸误差≤15 μm,采用此高频结构的脉冲行波管输出功率大于100 W;180 GHz高频结构,尺寸误差≤5 μm,采用此高频结构的太赫兹行波管二倍频器输出功率高于100 mW,带宽为11.4 GHz;220 GHz高频结构,尺寸误差≤3 μm,衰减因子为240 dB/m。UV LIGA技术在太赫兹真空器件中的成功应用,不但为毫米波太赫兹器件研制奠定了基础,同时也为UV LIGA技术在设计制造毫米波太赫兹器件领域,包括有源和无源器件,开辟了一番新天地。
紫外光刻电铸和微成型 高频结构 毫米波太赫兹器件 Ultraviolet Lithographie Galvanoformung Abformung high frequency structure millimeter wave and terahertz devices 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(5): 776
中国计量学院太赫兹技术与应用研究所, 浙江 杭州 310018
提出了一种利用蓝光半导体激光器(405 nm)进行激光诱导化学镀铜制备超材料太赫兹器件的方法。此法加工的金属结构线宽可调,最小为5 μm,厚度可由镀铜时间来调节。使用太赫兹时域光谱系统对加工的太赫兹带阻滤波器进行了测试,测试结果与时域有限差分仿真计算基本相符,器件加工质量符合设计要求。使用半导体激光器进行激光诱导化学镀制备超材料太赫兹器件具有能耗低、设备成本低、性价比高等优点。
光学器件 半导体激光器 激光诱导化学镀 超材料 太赫兹器件 太赫兹时域光谱 光学学报
2013, 33(12): 1223002
1 郑州航空工业管理学院数理系, 河南 郑州 450015
2 郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室, 河南 郑州 450052
太赫兹波和电磁超介质是电磁学领域关注的热点。太赫兹波与电磁超介质相互作用可以实现对太赫兹波的操纵和调控,有望填补“太赫兹空白”。介绍了太赫兹波段电磁超介质的研究进展,包括电磁超介质电磁性能可调谐的实施途径,电磁超介质在太赫兹功能器件方面的应用(调制器/开关、传感器/探测器、滤波器、偏振元件和吸波器),太赫兹波段表面等离子体电磁超介质,非金属太赫兹电磁超介质的实现以及太赫兹电磁超介质的制备。对电磁超介质可能形成的太赫兹器件及其物理机制进行了充分的阐述,并基于研究现状提出一些今后的研究方向和发展前景。
电磁超介质 太赫兹 太赫兹器件 表面等离子体 激光与光电子学进展
2011, 48(7): 071602