基于非线性泄漏波导天线的同时生成和操纵太赫兹波,具有集成的双向性半导体超表面

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 超材料是指一种超材料.
• 特拉赫兹技术的技术.

背景情况:

• 太赫兹 (THz) 波的产生和操纵对于先进的应用至关重要.
• 现有的方法往往缺乏精确控制光束方向和效率.

研究的目的:

• 提出并从理论上研究一种新的方案,用于同时产生和操纵THz波.
• 使用超表面辅助的非线性泄漏波导天线来增强THz波浪控制.

主要方法:

• 一个非线性光学波导 (AlxGa1-xAs层) 与一个THz漏电波导的集成.
• 作为辐射孔,利用其电,磁和磁电反应,采用一种双热的超表面作为辐射孔.
• 理论建模和数值分析THz波生成和光束转向.

主要成果:

• 严格限制,相匹配的引导模式的演示,用于高效的THz生成.
• 在2.85-3.05 THz范围内实现可调节的THz光束方向从4°到40°.
• 通过调整1.6微米至1.52微米之间的光学波长来实现相位匹配.
• 非线性转换效率为2.9 × 10−5 [1/W] 在3 THz.

结论:

• 拟议的超表面辅助泄漏波导天线能够同时产生和操纵THz波.
• 该设计可以精确控制THz光束方向,泄漏率和高效的波浪生成.
• 这种方法为需要可调节和指示光束的先进THz应用提供了一个有前途的平台.