【儀表網 儀表研發】近日，中科院合肥研究院強磁場中心盛志高研究團隊依托穩態強磁場實驗裝置成功研發了一種主動智能化的太赫茲電光調制器。相關研究成果發表在國際期刊 ACS Applied Materials & Interfaces 上。
 

　　雖然太赫茲技術具有優越的波譜特性和廣泛的應用前景，但其工程應用還嚴重受制于太赫茲材料與太赫茲元器件的開發。其中，圍繞智能化場景應用，采用外場對太赫茲波進行主動、智能化的控制是這一領域的重要研究方向。
 

　　瞄準太赫茲核心元器件這一前沿研究方向，強磁場中心磁光團隊繼2018年發明一種基于二維材料石墨烯的太赫茲應力調制器[Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)]、2020年發明一種基于強關聯氧化物的太赫茲寬帶光控調制器[ACS Appl. Mater. Inter. 12, 48811(2020)]、2021年發明一種基于聲子的新型單頻磁控太赫茲源[Advanced Science 9, 2103229(2021)]之后，選擇關聯電子氧化物二氧化釩薄膜作為功能層，采用多層結構設計和電控方法，實現了太赫茲透射、反射和吸收多功能主動調制(圖a)。研究結果表明，除了透射率和吸收率，反射率和反射相位也可被電場主動調控，其中反射率調制深度可以達到99.9%、反射相位可達~180o調制(圖b)。更為有趣的是，為了實現智能化的太赫茲電控，研究人員設計了一種具有新型“太赫茲-電-太赫茲”的反饋回路的器件(圖c)。不管起始條件和外界環境如何變化，該智能器件可以在30秒左右自動達到太赫茲的設定(預期)調制值。
 

　　這一基于關聯電子材料的主動、智能化太赫茲電光調制器的研發為太赫茲智能化控制的實現提供了新的思路。該工作獲得了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、強磁場安徽省實驗室方向基金的支持。
 

　　(a)基于VO2的電光調制器示意圖(b)透射率、反射率、吸收率和反射相位隨外加電流變化(c)智能化控制原理圖