基于VO2超表面的太赫兹调制

【作者】 金飚兵；

【机构】 南京大学电子科学与工程学院；

【摘要】 在这个报告中,我们报道了利用VO2混合超表面开展太赫兹波调控的两个结果。(1)实现了宽带大调制深度的电控太赫兹波调制器。实验测得在0.3~1.0THz带宽范围内太赫兹调制深度大于87%。通过对比温控和电控调制中THz波透射系数与温度和电功率的变化,以及结合热平衡模型,得出实现主动调控中电驱动VO2相变的作用机制为焦耳热效应。最后,进行了连续THz波动态调制实验,对器件的调控性能进行了讨论。(2)研究了局部集成VO2的可重构超材料的热、电、光激励频谱调控。该超材料由周期单元为VO2块连接的两个金属结构组成,通过VO2的绝缘-金属相变控制金属结构的电导耦合使发生谐振模式转变,实现超材料的频谱可重构和THz波调控功能。对超材料进行了变温热激励、变电流电激励和不同温度下变功率飞秒光激励三种方式的调控实验,得到不同方式的调控条件,解释了频谱转变过程。此外,还通过光泵浦-THz探测变时延实验,测量分析了光激励调控的动态响应过程。该可重构主动超材料实验说明了VO2的相变及其大幅电导率变化的特性在太赫兹可重构器件设计中的重要应用价值。更多还原