Het manipuleren van terahertz (THz) golfvormen is belangrijk voor zijn toepassingen. Ondanks de snelle vooruitgang op het gebied van metamaterialen (MM's), is de besturing van de carrier-envelope-fase (CEP) voor THz-puls nog steeds een uitdaging vanwege de breedbandfunctie.

THz scanning tunneling microscope (THz-STM) is een opkomende techniek die zowel een hoge temporele als ruimtelijke resolutie combineert.

Een onderzoeksteam onder leiding van prof. Wang Tianwu van het Aerospace Information Research Institute (AIR), Chinese Academy of Sciences (CAS), stelt een ultradunne THz CEP-shifter voor die is samengesteld uit verschillende MM-arrays, die de CEP van breedband THz-pulsen kan moduleren in het subgolflengtediktebereik en handhaaf de elektrische veldpolarisatie.

Het onderzoek is gepubliceerd in Advanced Optical Materials .

De CEP-shifter is gebaseerd op een gespecificeerde split-ring resonator (SRR) met een paar kruisgeoriënteerde roosters om de transmissie-efficiëntie te verbeteren. De CEP-verschuiving wordt gerealiseerd door de resonantiefase en de Pancharatnam-Berry-fase van SRR, die tot 2π kan worden verschoven.

Wanneer de invallende puls op zijn beurt wordt gemoduleerd door verschillende MM-arrays, wordt de verandering van tijdelijke golfvormen van de THz-puls onder verschillende CEP-waarden duidelijk waargenomen door het THz-tijddomeinspectroscopiesysteem (THz-TDS), dat correleert met de simulatieresultaten.

Het onderzoeksteam heeft ook geverifieerd dat de CEP-shifter een goede robuustheid heeft bij groothoekinval en een grote vervorming van het monster. Vergeleken met de complexe THz CEP-controller die uit verschillende onderdelen bestaat, is de voorgestelde CEP-shifter ultradun en flexibel, met een laag invoegverlies en is hij eenvoudig te installeren en te bedienen. Het zal naar verwachting worden gebruikt als een belangrijk onderdeel voor THz-STM.

Het ontwerpschema kan ook worden toegepast op andere frequentiebanden door de geometrieparameters van de constructie op de juiste manier te schalen. Bovendien zal de voorgestelde CEP-shifter het mogelijk maken om de CEP-afhankelijkheid van THz-materieinteracties te onderzoeken. + Verder verkennen

Onderzoekers stellen nieuwe compacte 2D serpentine optische phased array voor