科學島團隊研發出一種光控太赫茲相位調制器

　　【儀表網 儀表研發】近日，中科院合肥研究院強磁場中心磁光團隊成功研發了一種主動的太赫茲相位調制器。相關研究成果發表在ACS Applied Electronic Materials 國際期刊上。
 

　　雖然具有優越的波譜特性和廣泛的應用前景，太赫茲技術的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。為了滿足不同的應用要求，太赫茲調制器件成為這一領域的研究重點。
 

　　強磁場中心磁光團隊聚焦太赫茲核心元器件這一前沿研究方向，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)】、2022年發明一種基于關聯電子材料的主動、智能化太赫茲電光調制器【ACS Appl. Mater. Inter. 14, 26923-26930, (2022)】之后，與固體所蘇付海團隊合作，經過大量材料篩選與技術探索，發現氧化物晶體NdGaO3可以使太赫茲發生明顯相位移動。研究結果表明，NdGaO3晶體在100-400K下可以實現~94°的相位移動，相位移動大小幾乎線性依賴于太赫茲頻率，并且具有晶體各向異性。采用光控的方式，研究團隊實現了太赫茲相位的主動調制，即在20 J/cm2的光照激發下，NdGaO3晶體可以實現穩定的相位調控~78°，通過改變光照激發強度，可以實現多態的太赫茲相位移動。該結果表明NdGaO3晶體是太赫茲移相器的合適候選材料，其靈敏度和穩定性有望在新型太赫茲光學器件中得到良好的應用。
 

　　該工作獲得了國家重點研發計劃、國家自然科學基金，省級重大科技專項計劃中國科學院前沿科學重點研究項目的支持。(徐進益)
 

　　(a)基于NdGaO3的光控相位調制器示意圖(b)相位移動隨太赫茲頻率和光照開關的變化。