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基于VO_(2)与光敏硅的双功能可切换THz超材料吸收器
1
作者
葛宏义
贾柯柯
+5 位作者
蒋玉英
张元
季晓迪
贾志远
补雨薇
张玉洁
《电子学报》
北大核心
2025年第2期395-408,共14页
传统可调谐太赫兹宽带吸收器大多具有结构复杂和功能单一等特点,使其实际应用场景受到局限.针对这一问题,本文基于二氧化钒(VO_(2))的热相变特性与光敏硅(Si)的泵浦光敏感特性提出了一种双功能THz超材料吸收器.通过调节VO_(2)与Si的电...
传统可调谐太赫兹宽带吸收器大多具有结构复杂和功能单一等特点,使其实际应用场景受到局限.针对这一问题,本文基于二氧化钒(VO_(2))的热相变特性与光敏硅(Si)的泵浦光敏感特性提出了一种双功能THz超材料吸收器.通过调节VO_(2)与Si的电导率不仅可实现宽带吸收与电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)之间的动态切换,还可以动态调节吸收率与EIT谐振峰的振幅值.当σ(VO_(2))=2×10^(5) S/m且σ(Si)=10 S/m时,吸收器在1.24~3.65 THz范围内表现为平均吸收率在94%以上的宽频带吸收.当σ(VO_(2))=20 S/m且σ(Si)=1×10^(6) S/m时,吸收器的透射传输曲线表现为EIT效应,在1.50~2.50 THz范围内形成了幅度大于90%的谐振透明窗口.此外,利用阻抗匹配和等效电路理论进一步分析了吸收器的物理机制.随后分析了EIT谐振峰的折射率传感特性,f1和f2的传感灵敏度分别为224 GHz/RIU和310 GHz/RIU,Q值分别为3.82和18.5,具有良好的传感性能.最后分析了EIT窗口的慢光效应,结果表明该器件具有良好的慢光效果.本文提出的吸收器结构简单、工作频带宽、可调谐范围大并且双功能可切换,未来在光学器件、电磁隐身和传感检测等领域具有潜在的应用前景.
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关键词
太赫兹
超材料吸收器
宽带吸收
电磁诱导透明
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职称材料
题名
基于VO_(2)与光敏硅的双功能可切换THz超材料吸收器
1
作者
葛宏义
贾柯柯
蒋玉英
张元
季晓迪
贾志远
补雨薇
张玉洁
机构
河南工业大学粮食信息处理与控制教育部重点实验室
河南省粮食光电检测与控制重点实验室
河南工业大学信息科学与工程学院
河南工业大学人工智能与大数据学院
出处
《电子学报》
北大核心
2025年第2期395-408,共14页
基金
国家自然科学基金(No.62271191,No.61975053)
河南省自然科学基金(No.222300420040)
+2 种基金
河南省重点科技计划项目(No.222102110246,No.222103810072)
河南省高校科技创新人才支持计划资助项目(No.23HASTIT024,No.22HASTIT017)
河南工业大学创新基金(No.2021ZKCJ04)。
文摘
传统可调谐太赫兹宽带吸收器大多具有结构复杂和功能单一等特点,使其实际应用场景受到局限.针对这一问题,本文基于二氧化钒(VO_(2))的热相变特性与光敏硅(Si)的泵浦光敏感特性提出了一种双功能THz超材料吸收器.通过调节VO_(2)与Si的电导率不仅可实现宽带吸收与电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)之间的动态切换,还可以动态调节吸收率与EIT谐振峰的振幅值.当σ(VO_(2))=2×10^(5) S/m且σ(Si)=10 S/m时,吸收器在1.24~3.65 THz范围内表现为平均吸收率在94%以上的宽频带吸收.当σ(VO_(2))=20 S/m且σ(Si)=1×10^(6) S/m时,吸收器的透射传输曲线表现为EIT效应,在1.50~2.50 THz范围内形成了幅度大于90%的谐振透明窗口.此外,利用阻抗匹配和等效电路理论进一步分析了吸收器的物理机制.随后分析了EIT谐振峰的折射率传感特性,f1和f2的传感灵敏度分别为224 GHz/RIU和310 GHz/RIU,Q值分别为3.82和18.5,具有良好的传感性能.最后分析了EIT窗口的慢光效应,结果表明该器件具有良好的慢光效果.本文提出的吸收器结构简单、工作频带宽、可调谐范围大并且双功能可切换,未来在光学器件、电磁隐身和传感检测等领域具有潜在的应用前景.
关键词
太赫兹
超材料吸收器
宽带吸收
电磁诱导透明
Keywords
terahertz
metamaterial absorber
broadband absorption
electromagnetic induced transparency
分类号
TN92 [电子电信—通信与信息系统]
O441.4 [理学—电磁学]
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
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1
基于VO_(2)与光敏硅的双功能可切换THz超材料吸收器
葛宏义
贾柯柯
蒋玉英
张元
季晓迪
贾志远
补雨薇
张玉洁
《电子学报》
北大核心
2025
0
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