高效光调控的全介质太赫兹Fano超材料

摘要：

太赫兹(THz)技术因其在高速无线通信、无损成像、光谱检测等领域的应用价值而备受关注,然而能高效调制太赫兹波的材料仍亟需开发.由周期性亚波长结构组成的超材料可精确地调控电磁波的振幅、相位和偏振,为设计超紧凑和高性能太赫兹器件提供了新的机遇.太赫兹超材料可通过改变谐振模态进而调控太赫兹波,但米氏共振等常用模态由于较低的谐振强度导致调控效率有限.Fano谐振具有更强的谐振强度,且对外界介电环境十分敏感,可极大提高太赫兹波的调控效率和灵敏度.基于泵浦光激发高阻硅中非平衡载流子的机制,设计并实验验证了一种高效光调控的全介质太赫兹Fano超材料.结果表明:通过近红外激光泵浦控制高阻硅的电导率,可以实现Fano谐振强度的有效调控,调制率可达到87％,比同一结构上Mie式电偶极谐振的调制效率提高了70％,实现了对太赫兹波的高效调控.制备方法简单、调制效果明显,可通过改变超材料样品尺寸灵活设计工作频段,为太赫兹波段的高性能调控器件提供了一种可行的设计思路和方法.

关键词：太赫兹、光调控、全介质、Fano超材料

所属期刊栏目：51

分类号：O441(电磁学、电动力学)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：833-841