THz-aaltojen polarisaatiota moduloimaan

Kiinan tiedeakatemian Aerospace Information Research Instituten (AIR) tutkijat ovat yhteistyössä Nanjingin yliopiston tutkijoiden kanssa kehittäneet uuden menetelmän moduloida THz-aaltojen polarisaatiota, mikä merkitsee merkittävää edistystä optiikassa ja fotoniikassa.

Polarisaatio – valoaaltojen suuntaus – on modernin teknologian kulmakivi, joka on kriittinen kaikessa seuraavan sukupolven langattomasta viestinnästä biolääketieteelliseen kuvantamiseen. THz-aaltojen polarisaation manipulointi on kuitenkin pitkään ollut valtava haaste.

THz-aaltojen vaikeus johtuu kahdesta pääpiirteestä: niiden mesoskaalainen aallonpituus, joka on kolme suuruusluokkaa suurempi kuin näkyvä valo, mikä johtaa tehottomiin valo-ainevuorovaikutuksiin, ja niiden laaja kaistanleveys 0,1–10 THz, mikä vaatii erittäin akromaattisia vasteita, jotka ovat haastavaa saavuttaa.

Vastatakseen näihin haasteisiin tutkijat ovat nyt kehittäneet innovatiivisen PCMT (phase-compensated mirror-total internal reflection) -laitteen. Säätämällä kahta avainparametria - peiliprisman etäisyyttä ja nestekiteiden kahtaistaitteisuutta - tutkijat saavuttivat akromaattisen vaihesäädön, mikä mahdollistaa polarisaatiotilojen tarkan manipuloinnin laajalla ja viritettävällä kaistanleveydellä minimaalisella intensiteetin muutoksella.

Tämä laite on osoittanut kyvyn generoida ja aktiivisesti vaihtaa ortogonaalisten lineaaristen polarisaatioiden ja vasen- tai oikeakätisten ympyräpolarisaatioiden välillä laajalla taajuusalueella 1,6–3,4 THz. Se saavuttaa poikkeukselliset polarisaatioasteet molempien lineaari-/ympyräpolarisaatioasteiden (DoLP/DoCP) arvojen ollessa yli 0,996. Lisäksi se mahdollistaa mielivaltaisten polarisaatiotilojen toteuttamisen millä tahansa keskitaajuudella suhteellisilla kaistanleveyksillä yli 90 %.

"Työmme osoittaa, että THz-aallot, joita usein pidetään kurittomina, voidaan nyt kesyttää ja orkestroida tarkasti", sanoi professori CHEN Xuequan AIR:sta. "Tämä läpimurto avaa oven lukuisille sovelluksille, mikä tekee THz-tekniikoista helpommin saavutettavissa ja monipuolisempia kuin koskaan ennen."

Tällä innovaatiolla on potentiaalia muuttaa polarisaatioherkkään teknologiaan perustuvia toimialoja tarjoten monipuolisen ja tehokkaan ratkaisun viestintään, tunnistusta, materiaalien karakterisointiin ja paljon muuhun.

Aiheesta aiemmin:

Uusi vapausaste terahertsiviestinnälle

Terahertsiaaltoja helpommin

Topologista valon ohjausta ja THz-modulaatiota