Att manipulera terahertz (THz) vågformer är viktigt för dess tillämpningar. Trots de snabba framstegen inom metamaterial (MM) är kontrollen av bärarenvelopefas (CEP) för THz-puls fortfarande utmanande på grund av dess bredbandsfunktion.

THz scanning tunneling microscope (THz-STM) är en framväxande teknik som kombinerar både hög temporal och rumslig upplösning.

En forskargrupp ledd av prof. Wang Tianwu från Aerospace Information Research Institute (AIR), kinesiska vetenskapsakademin (CAS), föreslår en ultratunn THz CEP shifter sammansatt av olika MM-matriser, som kan modulera CEP för bredbands THz-pulser i sub-våglängds tjockleksområdet och bibehålla det elektriska fältets polarisation.

Studien publicerades i Advanced Optical Materials .

CEP-växeln är baserad på en specificerad split-ring-resonator (SRR) med ett par korsorienterade gitter för att förbättra transmissionens effektivitet. CEP-skiftet realiseras av resonansfas och Pancharatnam-Berry-fas av SRR, som kan skiftas så högt som 2π.

När den infallande pulsen moduleras av olika MM-matriser i sin tur, observeras förändringen av temporala vågformer för THz-pulsen under olika CEP-värden tydligt av THz-tidsdomänspektroskopisystemet (THz-TDS), som korrelerar med simuleringsresultaten.

Forskargruppen verifierade också att CEP-växeln har god robusthet under vidvinkelinfall och en stor deformation av provet. Jämfört med den komplexa THz CEP-styrenheten som består av olika delar, är den föreslagna CEP-växeln ultratunn och flexibel, med låg insättningsförlust och är lätt att installera och använda. Den förväntas användas som en nyckelkomponent för THz-STM.

Designschemat kan också tillämpas på andra frekvensband genom att på lämpligt sätt skala strukturens geometriparametrar. Dessutom kommer den föreslagna CEP-skiftaren att tillåta undersökning av CEP-beroendet av THz-materialinteraktioner. + Utforska vidare

Forskare föreslår ny kompakt 2D serpentin optisk fasad array