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
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
流浪地球观后感:太赫兹技术和木星探测
看完国产科幻剧片《流浪地球》,大家才明白木星太危险,高质量大引力、强磁场高辐射、持续千年的超级风暴时速达618公里/小时,高温高速带电的等离子环等等等等,流浪中的地球能全身而退吗?让我们在地球流浪之前,多了解木星一些。2003年伽利略号木星探测器(1989年发射)一头冲进木星大气层玉石俱焚的时候,美
分析称半导体行业的未来在于太赫兹技术
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,这样我们也
太赫兹时域光谱技术原理分析和应用
太赫兹时域光谱技术是最新的电磁波谱技术。作为近年来颇受关注的一个技术领域,太赫兹技术在很多基础研究领域、工业应用领域、医学领域、军事领域及生物领域中有重要的应用前景。 电磁波谱技术作为人类认识世界的工具,扩展了人们观察世界的能力。人眼借助于可见光可以欣赏五颜六色的世界,利用付利叶变换红外光
超材料制成高定向太赫兹激光器
美国哈佛大学和英国利兹大学的一个联合研究小组最近演示了一种新型www.caigou.com.cn/c203513太赫兹半导体激光器,其发射的太赫兹光波准直性能与传统太赫兹光源相比显著改善。该激光器的研发成功,为太赫兹科技的应用打开了更广阔的领域。哈佛已经为此提交了一系列ZL申请。这一进展发布在8月8
超材料制成高定向太赫兹激光器
美国哈佛大学和英国利兹大学的一个联合研究小组最近演示了一种新型太赫兹半导体激光器,其发射的太赫兹光波准直性能与传统太赫兹光源相比显著改善。该激光器的研发成功,为太赫兹科技的应用打开了更广阔的领域。哈佛已经为此提交了一系列ZL申请。这一进展发布在8月8日的《自然·材料》杂志上。
超材料制成高定向太赫兹激光器
美国哈佛大学和英国利兹大学的一个联合研究小组最近演示了一种新型太赫兹半导体激光器,其发射的太赫兹光波准直性能与传统太赫兹光源相比显著改善。该激光器的研发成功,为太赫兹科技的应用打开了更广阔的领域。哈佛已经为此提交了一系列ZL申请。这一进展发布在8月8日的《自然·材料》杂志上。 新型太赫
太赫兹芯片
太赫兹芯片是一种全新的微芯片,是一种信号放大器,运行速度达到了1太赫兹,创下了最新的吉尼斯世界纪录。2018年4月23日,由中国电科13所研制的首款国产太赫兹成像芯片在首届数字中国建设峰会上正式发布。研发历史2014年11月,诺思罗普-格鲁曼公司芯片创造了新的吉尼斯世界纪录研发出了太赫兹芯片,能够达
太赫兹特点
特点编辑人们关注THz技术的原因是THz射线普遍存在,是人们认识自然界的有效线索和工具。但是相对于其他波段的电磁波比如红外和微波,对它的认识和应用非常匮乏。其次,THz射线有它自身的特点。THz 脉冲的典型脉宽在皮秒量级,不但可以方便地进行时间分辨的研究,而且通过取样测量技术,能够有效地抑制远红
太赫兹历史
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。[1]
太赫兹通信
短亦有短的好,开辟战术通信新领域。在无线通信发展百余年后的今天,军事通信领域500MHz~5GHz频段资源已日趋稀缺,未来量子通信技术虽值得憧憬,但目前仍有些遥不可及。而太赫兹这一曾被“遗忘”的波段,集成了微波通信与光通信的优点,具有传输速率高、容量大、方向性强、安全性高及穿透性好等诸多特性,在军事
太赫兹应用
太赫兹成像技术和太赫兹波谱技术由此构成了太赫兹应用的两个主要关键技术。同时,由于太赫兹能量很小,不会对物质产生破坏作用,所以与X射线相比更具有优势。THz时域光谱技术目前已经开始商业化运作,世界范围内已经有多家企业开始生产商用THz时域光谱仪,主要是中国,美国,欧洲和日本的厂家。THz时域光谱技术的
太赫兹光谱
太赫兹波,又称远红外辐射波,具备非常卓越的特性。许多常见的材料和组织对于太赫兹波都是半透明的,并表现出“太赫兹特性”,使得利用太赫兹波鉴别和分析样品成为可能。太赫兹光谱技术具备非常广泛的应用前景,比如在聚合物多晶型研究、聚合物研发、无机化学、气体光谱、固态物理、半导体物理以及药品研发等相关领域都可以
太赫兹雷达
高精度宽频带,让隐身兵器无所遁形。众所周知,雷达主要靠接收目标的反射信号来发现目标。如果目标表面能使雷达波被吸收或散射,就可大大减小被发现的概率,从而达到隐身的目的。因此,通常所说的隐身技术主要是靠形状、吸波涂层、形成等离子云吸收或改变雷达波的传播方向来实现隐身的。在隐身技术应用之后,常规的窄带微波
太赫兹特点
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。它之所以能够引起人们广泛的关注、有如此之多的应用,首先是因为物质的太赫兹光谱(包括透射谱和反射谱)包含着非常丰富的物理和化学信息,所以研究物质在该波段的光谱对
太赫兹成像
远距离穿墙术,铸就反恐作战新利器。如果问一下驻伊美军最怕的是什么,那答案肯定是路边炸弹,防不胜防的路边炸弹,成了驻伊美军不寒而栗的“头号杀手”,以至于让美国海军陆战队司令迈克尔·哈吉认为:“这种相对低级的武器将成为未来战争的一个标志。”在美军撤离伊拉克之前路边炸弹造成的伤亡一度不绝于耳。与此同时,不
太赫兹技术
太赫兹辐射是0.1~10THz的电磁辐射, 从频率上看, 在无线电波和光波, 毫米波和红外线之间; 从能量上看, 在电子和光子之间· 在电磁频谱上,太赫兹波段两侧的红外和微波技术已经非常成熟,但是太赫兹技术基本上还是一个空白,其原因是在此频段上,既不完全适合用光学理论来处理,也不完全适合微波的理论来
太赫兹简介
THz波(太赫兹波)或成为THz射线(太赫兹射线)是从上个世纪80年代中后期,才被正式命名的,在此以前科学家们将统称为远红外射线。太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波,波长大概在0.03到3mm范围,介于微波与红外之间。实际上,早在一百年前,就有科学工作者涉及过这一波段。在1896
太赫兹量子级联激光器功率达到1瓦特
据物理学家组织网10月31日(北京时间)报道,奥地利维也纳技术大学的一组研究人员制造出一种新型量子级联激光器,成功输出了1瓦特的太赫兹辐射,打破了此前由美国麻省理工学院所保持的0.25瓦特的世界纪录,成为目前世界上功率最大的太赫兹量子级联激光器。 太赫兹射线,是波长介于微波与红外之间的一种
太赫兹超构传感器研究获进展
近日,四川大学材料科学与工程学院教授黄婉霞团队,展示了一种基于Mie谐振的柔性超构传感器阵列,于太赫兹超构传感器研究上取得进展。相关成果在《自然—通讯》发表。具有高空间分辨率的大面积柔性应变传感器阵列在可穿戴设备,物联网等领域具有很好的应用前景。但大面积、高传感密度的阵列集成往往伴随着制造难度大、布
太赫兹超构传感器研究获进展
近日,四川大学材料科学与工程学院教授黄婉霞团队,展示了一种基于Mie谐振的柔性超构传感器阵列,于太赫兹超构传感器研究上取得进展。相关成果在《自然—通讯》发表。具有高空间分辨率的大面积柔性应变传感器阵列在可穿戴设备,物联网等领域具有很好的应用前景。但大面积、高传感密度的阵列集成往往伴随着制造难度大、布
超快太赫兹扫描隧道显微镜
导读 原子级上电流的超快控制对纳米电子未来的创新至关重要。之前相关研究表明,将皮秒级太赫兹脉冲耦合到金属纳米结构可以实现纳米尺度上极度局部的瞬态电场。 正文 近期,加拿大阿尔伯塔大学(University of Alberta)Frank A. Hegmann教授研究组在
微纳3D打印太赫兹器件:推动下一代信息技术融合突破
近年来,太赫兹(Terahertz, THz)技术正成为一个备受瞩目的前沿交叉领域,其频率介于微波与红外线之间(0.1~10THz),兼具光与电的特性,具有超强穿透性、高频带宽和非电离性等优点,在通信、成像、光谱、安检、生物医学、半导体检测等领域展现出广阔前景,也为技术创新、国家安全以及经济发展带来
合肥物质院等在太赫兹自由电子激光研究中获进展
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
太赫兹技术里程碑
1994年Federico Capasso和同事卓以和等人在贝尔实验室率先发明量子级联激光器。这被视为半导体激光领域的一次革命。2000年,我国科学家李爱珍(现任美国科学院院士)的课题组在亚洲率先研制出5至8微米波段半导体量子级联激光器,从而使中国进入了掌握此类激光器研制技术的国家行列。 量子级联
太赫兹技术为揭示半导体激光器工作原理提供新视角
激光器,即广泛用在特定频率下工作的高功率光源。当激光打开时是如何选择各个频率,以及选择的速度有多快呢? 多年来,已经预言半导体激光器中的工作频率在几纳秒(即几十亿分之一秒)的时间尺度上稳定,并且可以在几百皮秒(千分之一纳秒)时间内就能实现改变。 然而,到目前为止,还没有一个探测器能够精确地
太赫兹时域光谱与频域光谱研究综述(二)
比较光电导和光整流这两种产生太赫兹脉冲的机制可知: 用光电导天线辐射的太赫兹脉冲能量通常要比用光整流效应所产生的太赫兹脉冲的能量强。 这是因为光整流效应产生的太赫兹波的能量仅仅来源于入射的激光脉冲能量, 而光电导天线辐射的太赫兹波能量则主要来自外加的偏置电场, 如果要想获得能量较强的太赫
中国科大在太赫兹波段调控材料和器件研究中取得进展
我校陆亚林教授量子功能材料和先进光子技术研究团队在太赫兹主动调控器件研究方面取得系列进展。该团队研究了太赫兹波与超构材料、氧化物超晶格薄膜相互作用机制,并成功制备了超快的太赫兹调制器,率先实现了皮秒级的高调制深度的太赫兹超快开关;同时制备了多功能的太赫兹器件,在单一器件中实现电开关、光存储和超快调制
我国太赫兹研究领域的实验室蓬勃发展
太赫兹波是指频率在0.1~10THz之间的电磁波,在电磁波谱上位于微波和红外线之间。是电磁波谱中唯一没有获得较全面研究并很好加以利用的最后一个波谱区间,是人类目前尚未完全开发的电磁波谱“空白”区。由于太赫兹波所处的特殊电磁波谱的位置,它有很多优越的特性,在材料分子的特殊光谱信息分析、材料与结构的
太赫兹量子级联激光器系列产品成功制备
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构材料的导带中形成电子的受激光学跃迁而产生相干