通过非线性Pancharatnam-Berry元素的选择性激发进行光子Terahertz阶段阵列
Li Niu1, Xi Feng1, Xueqian Zhang2
1State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instruments, Tianjin University, Tianjin, China.
Nature communications
|September 1, 2025
概括
研究人员开发了一种用于太赫兹 (THz) 阶段阵列的光子平台,克服了宽带性能和二维阶段控制方面的挑战. 这项技术可为先进的应用提供精确的THz波导向.
科学领域:
- 光子学和电磁学
- 地表技术
- 太赫兹 (THz) 科学
背景情况:
- 在雷达和无线通信中控制电磁波至关重要.
- 将分相阵列扩展到特拉赫兹 (THz) 频率范围带来了重大挑战,包括宽带操作和二维相控.
- 现有的方法难以使用高频,宽带THz阶段阵列和灵活的阶段调制.
研究的目的:
- 为实现太赫兹 (THz) 阶段阵列引入一种新的光子平台.
- 克服当前THz分相阵技术的局限性,特别是在宽带性能和二维相控方面.
- 展示一个灵活有效的THz波操纵方法.
主要方法:
- 使用像素化的非线性Pancharatnam-Berry (PB) 超表面.
- 采用空间调节的秒激光来选择性激发PB元件.
- 在广泛的THz频率范围内实施2D相位编码 (0.81.4 THz).
主要成果:
- 实现了宽带操作 (0.81.4 THz) 在THz阶段阵列中使用2D阶段控制.
- 证明了发射THz信号的精确相位和波面控制.
- 成功展示了四种概念验证应用:单束成形,双束成形,成像和束生成.
结论:
- 开发的光子平台有效地解决了THz阶段阵列技术的关键挑战.
- 这种方法为创建宽带,灵活的THz阶段阵列提供了有前途的途径.
- 展示的功能为先进的THz通信和成像系统铺平了道路.
