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基于VO2薄膜相变原理的温控太赫兹超材料调制器

刘志强 常胜江 王晓雷 范飞 李伟

基于VO2薄膜相变原理的温控太赫兹超材料调制器

刘志强, 常胜江, 王晓雷, 范飞, 李伟
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  • 利用二氧化钒薄膜绝缘相–金属相的相变特性, 提出了一种基于超材料的温控太赫兹调制器, 研究了相变超材料在太赫兹波段的传输特性和温控可调谐特性. 当入射太赫兹波为水平偏振或垂直偏振状态时, 器件的透过率谱线在1 THz附近呈现出两个独立的、中心频率分别为1.3 THz和1.7 THz、 带宽分别为0.2 THz和0.35 THz的 透射宽带. 当温度从40℃至80℃变化时, 两宽带的透过率发生明显的降低, 在二氧化钒的相变温度(68℃)时尤其灵敏, 对入射光的二种偏振状态, 调制深度均达到60%以上, 实现了良好的调制效果.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61171027);国家高技术研究发展计划(批准号: 2011AA010205);天津市自然科学基金重点项目(批准号: 10JCZDJC15200)和教育部博士点基金(批准号: 20090031110033)资助的课题.
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    Fan F, Guo Z, Bai J J, Wang X H, Chang S J 2011 Acta Phys. Sin. 60 084219 (in Chinese) [范飞, 郭展, 白晋军, 王湘晖, 常胜江 2011 物理学报 60 084219]

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    Jansen C, Priebe S, Moller C 2011 IEEE Trans Terahertz Sci. Technol. 54 462

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    Withayachumnankul W, Abbott D 2009 IEEE Photonics J. 1 99

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    Padilla W J, Taylor A J, Highstrete C, Lee M, Averitt R D 2006 Phys. Rev. Lett. 96 107401

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    [11]

    Cavalieri A, Toth Cs, Siders C W, Squier J A Raksi F, Forget P, Kieffer J C 2001 Phys. Rev. Lett. 87 237401

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    Choi S B, Kyoung J S, Kim H S, Park H R, Park D J, Kim B J, Ahn Y H, Rotermund F, Kim H T, Ahn K J, Kim D S 2011 Appl. Phys. Lett. 98 071105

    [17]

    Michael F B, Bruee A B, Rodger M W, Thierry L, Patrick G, Alain B 1994 Appl. phys. Lett. 65 1507

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    Choi H S, Ahn J S, Jung J H, Noh T W, Kim D H 1996 Phys. Rev. B 54 4621

    [22]

    Jepsen P U, Fischer B M, Thoman A, Helm H 2006 Phys Rev. B 74 205103

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    Walther M, Cooke D G, Sherstan C, Hajar M, Freeman M R, Hegmann F A 2007 Phys. Rev. B 76 125408

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-02-09
  • 修回日期:  2013-03-06
  • 刊出日期:  2013-07-05

基于VO2薄膜相变原理的温控太赫兹超材料调制器

  • 1. 南开大学现代光学研究所, 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300071
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61171027)

    国家高技术研究发展计划(批准号: 2011AA010205)

    天津市自然科学基金重点项目(批准号: 10JCZDJC15200)和教育部博士点基金(批准号: 20090031110033)资助的课题.

摘要: 利用二氧化钒薄膜绝缘相–金属相的相变特性, 提出了一种基于超材料的温控太赫兹调制器, 研究了相变超材料在太赫兹波段的传输特性和温控可调谐特性. 当入射太赫兹波为水平偏振或垂直偏振状态时, 器件的透过率谱线在1 THz附近呈现出两个独立的、中心频率分别为1.3 THz和1.7 THz、 带宽分别为0.2 THz和0.35 THz的 透射宽带. 当温度从40℃至80℃变化时, 两宽带的透过率发生明显的降低, 在二氧化钒的相变温度(68℃)时尤其灵敏, 对入射光的二种偏振状态, 调制深度均达到60%以上, 实现了良好的调制效果.

English Abstract

参考文献 (23)

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