量子超表面探测器取得突破:太赫兹频段的终结者?

在整个电磁频谱中,探测光和辐射至关重要,但太赫兹频段的探测一直极具挑战。现有探测器普遍存在响应速度慢、灵敏度不足、依赖体积庞大且造价高昂的设备等问题。剑桥大学研究人员开发了一种紧凑型新型探测器,将量子物理与特殊工程化超表面相结合,显著提升了太赫兹辐射的捕获与电信号转换效率。 该器件基于称为面内光电效应的现象:入射太赫兹光子将能量传递给限制在二维电子气中的电子,被激发的电子越过精心设计的势阱台阶,产生可测量的电流。与传统光电探测器不同,该机制无需光子超过最低能量阈值,整个过程在材料平面内完成。 为克服早期探测器仅依赖单个天线单元的局限,研究团队围绕超表面设计了探测器,采用重复的“砖墙”图案,兼具收集入射太赫兹辐射和将辐射引导汇聚至极小间隙区域两项功能。多个探测单元分布于表面并电子互联,合并输出更强的总信号,无需外部光学元件或复杂探测器阵列。 测试结果显示,探测器在冷却至10 K、暴露于1.9 THz附近辐射时产生了清晰的电......阅读全文

量子超表面探测器取得突破:太赫兹频段的终结者?

在整个电磁频谱中,探测光和辐射至关重要,但太赫兹频段的探测一直极具挑战。现有探测器普遍存在响应速度慢、灵敏度不足、依赖体积庞大且造价高昂的设备等问题。剑桥大学研究人员开发了一种紧凑型新型探测器,将量子物理与特殊工程化超表面相结合,显著提升了太赫兹辐射的捕获与电信号转换效率。 该器件基于称为面内光

太赫兹信息超材料与超表面-(二)

4 太赫兹数字编码超材料随着编码超材料的发展,在太赫兹领域,各向异性编码超表面[12]、张量编码超表面[13]、频率编码超表面[14]以及编码超表面的数字卷积运算[15]等理论被提出,并由此得到了低雷达散射截面、波束空间搬移、异常折射、贝塞尔波束等现象。下面将以基于编码超材料的低雷达散射截面(RCS

太赫兹信息超材料与超表面-(一)

刘峻峰, 刘硕, 傅晓建, 崔铁军    摘要:该文对信息超材料,包括数字超材料、编码超材料、以及可编程超材料的研究进展及其在太赫兹领域的应用进行了综述,从原理分析、数值仿真、样品制备、实际应用等多个角度介绍了信息超材料对电磁波全面而灵活的调控能力,着重探讨了编码超材料在太赫兹领域的发展以及应用,最

太赫兹超表面的色散特性控制

AbstractTerahertz  (THz) metasurfaces have been explored recently due to their properties  such as low material loss and ease of fabrication compared

使用快速太赫兹量子阱光电探测器的太赫兹光检测(四)

MethodsSample growth and device fabricationThe QWP is based on the one single photon design and the core region consists of 30-period AlGaAs/GaAs

使用快速太赫兹量子阱光电探测器的太赫兹光检测(一)

6.2-GHz modulated terahertz light detection using fast terahertz quantum well photodetectorsHua Li,1 Wen-Jian Wan,1 Zhi-Yong Tan,1 Zhang-Long Fu,1 Hai

使用快速太赫兹量子阱光电探测器的太赫兹光检测(三)

DiscussionIn this work we demonstrate that the fast terahertz QWP detector is capable of responding 6.2 GHz modulated terahertz light. We should

使用快速太赫兹量子阱光电探测器的太赫兹光检测(二)

ResultsBefore demonstrating the fast terahertz detection, we first characterize the electrical and optical performances of the terahertz QWP. The

半导体所制备成功太赫兹量子级联激光器

中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室、低维半导体材料与器件北京市重点实验室,在科技部、国家自然科学基金委及中科院等项目的支持下,经过努力探索,制备成功太赫兹量子级联激光器和红外量子级联激光器(QCL)系列产品系列产品。     太赫兹(THz)量子级联激光器是一种通过在半导体异质结

太赫兹探测器技术规格

太赫兹探测器技术规格型号11a22a33a频率范围(THz)0.1-61-4025-100噪声等效功率NEP(W •Hz-1/2)5-7×10-143-5×10-131-2×10-116-8×10-111-2×10-124-5×10-12响应时间(ns)10.0510.0510.1动态范围μW0.1

高性能的非制冷“毫米波与太赫兹波”探测技术

  毫米波(名词解释⏬)与太赫兹波(名词解释⏬)探测技术在通信、安全、生物检测、频谱分析等领域有着广泛的应用。它们是将承载着毫米波与太赫兹波的光信息转变为电信号的核心技术。  高灵敏度、宽波段、快速响应及面阵可延展性的非制冷探测技术一直是目前所急需发展的方向。它们是一系列毫米波与太赫兹波相关系统,如

太赫兹量子级联激光器和其它重要的半导体源

太赫兹(THz)[1.3]技术涉及电磁学、光电子学、半导体物理学、材料科学以及通信等多个学科。它在信息科学、生物学、医学、天文学、环境科学等领域有重要的应用价值。THz振荡源则是THz频段应用的关键器件。研制可以产生连续波发射的固态半导体振荡源是THz技术研究中最前沿的问题之一。基于半导体的THz辐

上海技物所在高性能太赫兹探测研究中取得进展

  近日,中国科学院上海技术物理研究所研究员黄志明等采用窄禁带半导体成功实现了0.3-3.0 太赫兹的宽波段、高灵敏度、低噪声等效功率和快速响应的太赫兹探测器件,并成功证明了通过光子的波动性产生新型光电效应规律实现高灵敏度太赫兹探测的可行性,该项工作为太赫兹探测技术的突破提供了重要技术途径。  黄志

伊朗科学家用石墨烯超表面进行太赫兹超快信号处理

  我们知道,在时域中直接进行超快信号处理,并且要保障高分辨率和高可重构性,是一项具有挑战性的任务。  最近,伊朗德黑兰沙力夫理工大学电子工程系的Zahra Kavehvash小组首次设计出了一种随着时间变化的超表面(time varying metasurface),可以用于太赫兹域的超快信号处理

半导体研究所成功推出系列太赫兹量子级联激光器产品

近年来,太赫兹技术发展迅速,应用越来越广泛,是当前的热门研究领域。由于太赫兹量子级联激光器是产生太赫兹辐射的重要器件,因此科学家开始钻研太赫兹量子级联激光器的研究中,而就在近日,我国太赫兹量子级联激光器领域有了重大进展,半导体研究所成功研制出系列太赫兹量子级联激光器产品。     中国科学

太赫兹团队提出太赫兹双层超材料中相干完美吸收机制

  近日,微太中心太赫兹物理团队及其合作者在《应用物理快报》(Applied Physics Letters)上发表题为《超薄双层超材料在反对称模式激发下的选择性相干完美吸收(”Selective coherentperfect absorption of subradiant mode in ul

基于光电导效应,我国实现光控可重构太赫兹超表面

  近期,中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室研究员司徒国海课题组与首都师范大学物理系教授张岩课题组合作提出可重构的太赫兹超表面实施方案。该技术方案在太赫兹波段实现了任意、快速、精准的波前调制,为可重构超表面的发展提供了新的思路和实验验证。相关成果已发表在Advanced Opt

加州大学洛杉矶分校研发首个太赫兹VCSEL激光器

在美国国家科学基金会(NSF)的资助下,加州大学洛杉矶分校(UCLA)亨利塞缪尔工程和应用科学学院研究人员已经发现了一种制备太赫兹频率半导体激光器的新方法。该课题组的论文《超材料腔表面激光器》已于近日发表在2015年最后一期《应用物理快报》期刊上(Luyao Xu et al, ’Metasurfa

太赫兹波与太赫兹技术

太赫兹波是指频率介于0.1~10THz之间的电磁波,其波长范围为 0.03~3 mm。太赫兹波在电磁波谱中的位置位于微波和红外辐射之间,故对其研究手段由电子学理论逐渐过渡为光子学理论。20世纪90年代以前,人们对太赫兹波的认识非常有限。近年来,随着激光技术、量子阱技术和半导体技术的发展,为太赫兹脉冲

太赫兹波的应用

太赫兹(THz)波是介于微波和红外之间的一种相干电磁辐射,是人类目前尚未完全开发的电磁波谱“空隙区”。由于其频率范围处于电子学和光子学的交叉区域,太赫兹波的理论研究处在经典理论和量子跃迁理论的过渡区,其性质表现出一系列不同于其他电磁辐射的特殊性,从而具有许多方面不同的应用。主要应用在光谱、成像和通信

太赫兹

太赫兹(Tera Hertz,THz)是波动频率单位之一,又称为太赫,或太拉赫兹。等于1,000,000,000,000Hz,通常用于表示电磁波频率。太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源;太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域,给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。历史早期

毫米波与太赫兹技术(三)

1.3 窄带太赫兹连续波源窄带太赫兹辐射源的目标是产生连续的线宽很窄的太赫兹波。常用的方法包括:a) 利用电子学器件设计振荡器,尤其是以亚毫米波振荡器为基础,提高振荡器的工作频率,以设计实现适合太赫兹频段的振荡器。由于这一特点,目前报道的太赫兹源的工作频率主要集中在较低的太赫兹频段。但是,在此基

太赫兹成像微芯片可探测物质内部信息

一位特工正在和时间赛跑,他知道炸弹就在周围。他跑到一个拐角,发现小巷内堆满了可疑的纸箱。他急忙掏出手机,快速地逐个扫描面前的箱子,包装内的物品一一展现。千钧一发之际,手机屏幕上出现了爆炸装置的轮廓,形势瞬间扭转,待爆炸装置运行中止时,他才长出了一口气。  看起来像是电影情节?但这一幕却很有可能成为现

新型太赫兹半导体激光器问世

  据加州大学洛杉矶分校官网报道,该校科研人员利用新方法制造出太赫兹频率下工作的半导体激光器。这一突破或将带来可用于太空探索、军事和执法等领域的新型强大激光器。   在电磁波谱中,太赫兹的频率范围位于微波和红外线之间。太赫兹波可以在不损伤被检测物质的前提下对塑料、服装、半导体和艺术品等进行材料分析,

分析称半导体行业未来属于太赫兹技术

导读:MarketWatch专栏作家德沃拉克(John C. Dvorak)撰文指出,半导体行业的未来在于太赫兹技术,他并推荐了一些相关的,值得考虑的投资对象。  【以下即德沃拉克的评论文章全文】:  在过去一两周时间当中,我读到了不止一篇文章,说有一种所谓激光扫描设备能够扫描整个机场,找到炸弹,这

太赫兹量子级联激光器实现激射

  中科院上海技术物理研究所科研人员采用分子束外延技术和半导体微纳加工平台,自主完成了太赫兹量子级联激光器的结构设计、材料生长和器件制备,成功实现太赫兹量子级联激光器激射。这标志着我国科学家依靠自主创新在太赫兹量子级联激光器领域进入世界前列。  太赫兹量子级联激光器(THz-QCL)是太赫兹频段最具

自主创新-太赫兹量子级联激光器实现激射

  中科院上海技术物理研究所科研人员采用分子束外延技术和半导体微纳加工平台,自主完成了太赫兹量子级联激光器的结构设计、材料生长和器件制备,成功实现太赫兹量子级联激光器激射。这标志着我国科学家依靠自主创新在太赫兹量子级联激光器领域进入世界前列。  太赫兹量子级联激光器(THz-QCL)是太赫兹频段最具

太赫兹量子级联激光器实现激射

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合肥研究院等在太赫兹自由电子激光装置应用研究中获...

近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部徐文课题组与中国工程物理研究院合作,应用太赫兹自由电子激光装置(CTFEL)装置,开展电子材料的太赫兹动力学特性研究,相关研究成果以Picosecond terahertz pump-probe realized from

国内首个室温太赫兹自混频探测器问世

中科院苏州纳米所成功研制出在室温下工作的太赫兹自混频探测器,从而填补了该类探测器的国内空白。  据了解,作为人类尚未大规模使用的一段电磁频谱资源,太赫兹波有着极为丰富的电磁波与物质间的相互作用效应,不仅在基础研究领域,而且在安检成像、雷达、通信、天文、大气观测和生物医学等众多技术领域有着广