விஞ்ஞானிகள் ஸ்மார்ட் டெராஹெர்ட்ஸ் எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் பண்பேற்றியை உருவாக்குதல்

சீன அறிவியல் அகாடமியின் (CAS) Hefei இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் பிசிகல் சயின்ஸின் (HFIPS) பேராசிரியர் ஷெங் ஜிகாவோ தலைமையிலான ஆய்வுக் குழு, செயலில் மற்றும் ஸ்மார்ட் டெராஹெர்ட்ஸ் (THz) எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் பண்பேற்றியை உருவாக்கியது. அவற்றின் முடிவுகள் ACS அப்ளைடு மெட்டீரியல்ஸ் & இன்டர்ஃபேஸ்ஸில் வெளியிடப்பட்டன.

டெராஹெர்ட்ஸ் தொழில்நுட்பம், இமேஜிங், தகவல் தொடர்பு, மருத்துவம் மற்றும் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றில் அவற்றின் சாத்தியமான பயன்பாடுகளின் காரணமாக சமீபத்திய ஆண்டுகளில் ஆராய்ச்சியாளர்களின் விரிவான கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. உயர் செயல்திறன் கொண்ட THz சாதனங்களின் அவசரத் தேவையால் இயக்கப்படும் பயன்பாடுகள். புத்திசாலித்தனமான THz பீம் ஸ்கேனர்கள் மற்றும் தானியங்கி டெராஹெர்ட்ஸ் இமேஜிங்கிற்கு நுண்ணறிவு THz பண்பேற்றிகள் தேவைப்படுகின்றன.

இந்த ஆய்வில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் வெனடியம் டை ஆக்சைடு (VO₂) படத்தின் அடிப்படையில் இந்த செயலில் மற்றும் ஸ்மார்ட் THz எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் பண்பேற்றியை முன்மொழிந்தனர். பரிமாற்றம் மற்றும் உறிஞ்சுதலுடன் கூடுதலாக, இது THz அலைகளின் பிரதிபலிப்பு மற்றும் கட்டத்தை மின்சாரமாக மாற்றியமைக்க முடியும்.

VO₂ படலத்தில் மின்-தற்போதைய-தூண்டப்பட்ட மின்காப்புக்கு-உலோக மாற்றத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் கிட்டத்தட்ட சரியான எதிர்-பிரதிபலிப்பு (99.9% பண்பேற்றி ஆழம்) மற்றும் 180° கட்ட மாறுதல் ஆகியவற்றை அடைந்தனர். “THz-electro-THz” வடிவியல் பின்னூட்ட வளையத்தைப் பயன்படுத்தி VO₂ கட்டமைப்பில் ஸ்மார்ட் எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் THz கட்டுப்பாடு உணரப்பட்டது.

ஆரம்ப நிலைகள் என்னவாக இருந்தாலும், வெளிப்புற சூழல் எப்படி மாறினாலும், விரும்பிய THz வீச்சுகளை துல்லியமாக அடைய முடியும்.

எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் THZ பண்பேற்றிக்கான இந்த புதிய முன்மொழிவு, வலுவான தொடர்புள்ள எலக்ட்ரான் பொருட்களைப் பயன்படுத்தி, THz அறிவார்ந்த சாதனங்களை உணருவதற்கான வழிகளைத் திறந்துள்ளது.

References:

• Ren, Z., Xu, J., Liu, J., Li, B., Zhou, C., & Sheng, Z. (2022). Active and Smart Terahertz Electro-Optic Modulator Based on VO2 Structure. ACS Applied Materials & Interfaces.
• Zhang, M., Wang, C., Kharel, P., Zhu, D., & Lončar, M. (2021). Integrated lithium niobate electro-optic modulators: when performance meets scalability. Optica, 8(5), 652-667.
• Li, M., Ling, J., He, Y., Javid, U. A., Xue, S., & Lin, Q. (2020). Lithium niobate photonic-crystal electro-optic modulator. Nature Communications, 11(1), 1-8.
• Yamamoto, N., Akahane, K., Umezawa, T., & Kawanishi, T. (2014, June). Error-free optical data generation using quantum dot electro-optic modulator with semiconductor optical amplifier in ultra-broad optical frequency bandwidth. In CLEO: Science and Innovations(pp. STu1G-2). Optica Publishing Group.
• Swann, W. C., Baumann, E., Giorgetta, F. R., & Newbury, N. R. (2011). Microwave generation with low residual phase noise from a femtosecond fiber laser with an intracavity electro-optic modulator. Optics express, 19(24), 24387-24395.