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全介质光栅在太赫兹波段的光调控特性

崔彬 杨玉平 马品 杨雪莹 马俪文

全介质光栅在太赫兹波段的光调控特性

崔彬, 杨玉平, 马品, 杨雪莹, 马俪文
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  • 采用激光直写技术在100 m厚的Si衬底上制备了全介质光栅结构, 利用近红外光抽运-太赫兹探测(near infrared pump-Terahertz probe)技术对该全介质光栅在THz波段的光谱响应及其光调控特性进行了测试, 最后结合电磁仿真结果, 对米谐振(Mie resonance)的形成机理和光调控机理进行了解释并对调控光作用下全介质光栅的电导率数值进行了估算. 研究结果表明: 在光栅与THz偏振垂直的情况下, 该全介质光栅在0-1.0 THz范围内有3个典型的米谐振峰且谐振模式各不相同; 随着调控光功率的增加, 3个谐振峰的谐振强度出现了不同程度的减弱, 其中第一个谐振峰的光调控幅度达到50%以上, 调控光作用下米谐振强度的减弱是由于光生载流子对入射THz波的吸收和散射导致了介质光栅内部感生电磁场减弱引起的. 上述工作对全介质超材料在THz波段的共振特性研究和相关光调控器件的研制具有重要参考价值.
      通信作者: 杨玉平, ypyang_cun@126.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11574408, 11204191, 11374378)、国家重大科学仪器设备开发专项(批准号: 2012YQ14000508)、留学人员科技活动择优资助项目和大学生创新性试验计划(批准号: GCCX2015110005, URTP2015110036)资助的课题.
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    Wu X J, Quan B G, Pan X C, Xu X L, Lu X C, Gu C Z, Wang L 2013 Biosens. Bioelectron. 42 626

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-13
  • 修回日期:  2015-12-03
  • 刊出日期:  2016-04-05

全介质光栅在太赫兹波段的光调控特性

  • 1. 中央民族大学理学院, 北京 100081
  • 通信作者: 杨玉平, ypyang_cun@126.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11574408, 11204191, 11374378)、国家重大科学仪器设备开发专项(批准号: 2012YQ14000508)、留学人员科技活动择优资助项目和大学生创新性试验计划(批准号: GCCX2015110005, URTP2015110036)资助的课题.

摘要: 采用激光直写技术在100 m厚的Si衬底上制备了全介质光栅结构, 利用近红外光抽运-太赫兹探测(near infrared pump-Terahertz probe)技术对该全介质光栅在THz波段的光谱响应及其光调控特性进行了测试, 最后结合电磁仿真结果, 对米谐振(Mie resonance)的形成机理和光调控机理进行了解释并对调控光作用下全介质光栅的电导率数值进行了估算. 研究结果表明: 在光栅与THz偏振垂直的情况下, 该全介质光栅在0-1.0 THz范围内有3个典型的米谐振峰且谐振模式各不相同; 随着调控光功率的增加, 3个谐振峰的谐振强度出现了不同程度的减弱, 其中第一个谐振峰的光调控幅度达到50%以上, 调控光作用下米谐振强度的减弱是由于光生载流子对入射THz波的吸收和散射导致了介质光栅内部感生电磁场减弱引起的. 上述工作对全介质超材料在THz波段的共振特性研究和相关光调控器件的研制具有重要参考价值.

English Abstract

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