原创 中国科研团队实现太赫兹关键澳门六开彩免费资料网站网址技术突破 助力新一代无线通信等发展
中新网北京1月22日电 (记者 孙自法)中国科学院空天信息创新研究院(空天院)1月22日向媒体发布消息说，该院科研团队通过创新技术，已成功实现超宽带太赫兹偏振态的高精度动态调控。这项关键技术突破，将助力推动太赫兹在新一代无线通信、文物无损检测、生物微量传感等方向发展和应用，在电子信息、文化遗产、生命健康等领域发挥独特作用。
这一太赫兹研究应用领域取得的重要进展成果，由中国科学院空天院研究员陈学权、方广有带领研究团队联合南京大学教授吴敬波团队共同完成，相关研究论文近日在专业学术期刊《光学》(Optica)发表。
论文通讯作者陈学权研究员介绍说，太赫兹(THz)波在电磁波谱中位于微波与红外之间，相关技术在过去20年中受到大量关注并快速发展。同时，太赫兹以独特物理特性促使其在许多学科中获得广泛应用。例如，太赫兹波的大带宽是未来6G高速无线通信的基础；太赫兹波能穿透并以优异的横、纵向分辨率解析许多光学不透明材料，使其成为继X光和超声之后的另一种新型无损检测技术，在制造业、制药业和考古学等领域具有独特优势；太赫兹波对水氢键网络弛豫、分子振动和载流子浓度的高灵敏度，使之成为生物医学、化学和物理研究中不可或缺的工具。
在上述大多数应用中，太赫兹波的偏振态是一个关键控制参数，而偏振描述的是电场振动随时间的变化规律。陈学权解释称，光波的电场振动如同艺术体操运动员手里的绳子，既可上下、左右摆动，也能顺时针、逆时针旋转。偏振调制器扮演着运动员的角色，制造出截然不同的运动轨迹。
然而，主动控制太赫兹波的偏振具有非常大的挑战性，这一现状主要由太赫兹波的两个天然特性引起。首先，太赫兹波的波长在百微米到毫米级别，比可见光大近3个数量级，常规材料难以实现高效的调控；其次，太赫兹波极大的带宽(0.1至10太赫兹)要求器件具有非常低色散的响应特性，对结构提出了很高要求。“这如同在体操中既要绳子做出大幅度的甩动，又要具备高达100倍的速度变化能力。”陈学权进一步解释道。
针对挑战性难题，研究团队在本项研究中通过调节偏振调制器的两个关键参数——金属镜-棱镜距离和液晶双折射率，在超宽范围内实现了太赫兹p偏振和s偏振光之间的大范围相位调控，具有极低色差的同时保持光的反射强度几乎不变。这意味着偏振的两个基本维度可以被灵活控制，进而输出任意的偏振态，且相对带宽均超过90%。
研究团队指出，相比目前已知其他太赫兹偏振调控器，他们此次研制成功的太赫兹偏振调制器，在多功能性、大工作带宽以及高控制精度上取得显著性能突破，可为光谱检测提供先进的偏振解析能力，满足材料物理特性研究、生物制药品质监测等应用需求，也可作为下一代信息技术的核心部件，在高速通信中降低传输损耗、提高数据吞吐量。(完)
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