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oe1(光电查) - 科学论文

282 条数据
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  • 基于石墨烯管状谐振器的高灵敏度可调谐等离子体传感器

    摘要： 提出了一种基于太赫兹频段双波导与单纳米管石墨烯的新型动态可调表面等离激元（SPPs）构型，并作为高灵敏度传感器进行了数值研究。该结构中两个与纳米管耦合的石墨烯波导具有两种等离子体模式，在不同频率下分别呈现高灵敏度。结果表明：该结构中纳米管内部灵敏度达7714 nm/RIU量级，整体环境灵敏度高达18500 nm/RIU。整体环境灵敏值较先前报道的波导至少提升148.3%，这一优异结果使该石墨烯波导传感器在生物传感器和芯片实验室系统中具有重要应用价值。

    关键词： 纳米管、石墨烯、波导、传感器、太赫兹

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于石墨烯的等离子体波太赫兹应用器件

    摘要： 石墨烯的独特性质相结合，能够实现可能彻底改变太赫兹（THz）电子技术的石墨烯等离子体器件。高载流子迁移率使其能够激发共振等离子体波。石墨烯的双极性特性为等离子体波激发提供了不同机制。双层及多层石墨烯结构可实现更优的太赫兹器件构型。石墨烯与h-BN、黑磷等材料体系形成高质量异质结构的能力，支持由石墨烯与其他新兴材料最优特性构成的先进异质结构器件。特别是利用黑磷化合物冷却石墨烯中的电子-空穴等离子体，可显著改善太赫兹激光的工作条件。高光学声子能量使石墨烯能实现更高等离子体频率，而高面载流子密度则支撑该频率。石墨烯技术的最新进展，结合对太赫兹等离子体器件物理及器件设计的更深入理解，有望使石墨烯太赫兹等离子体技术成为石墨烯关键应用之一。等离子体石墨烯技术的商业化面临与其他石墨烯应用相同的挑战——难以制备均匀的大尺寸高质量单层/双层石墨烯及异质结构，以及制作低电阻稳定的欧姆接触。目前大规模石墨烯电子器件应用的时间表已延至2030年代。但新兴的石墨烯量产技术可能使太赫兹等离子体技术的商业化应用更早实现。

    关键词： 异质结构、石墨烯、黑磷、欧姆接触、等离子体波、太赫兹技术、太赫兹、等离子体器件、光学声子能量、载流子迁移率

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于极性电介质超表面的窄带完美太赫兹吸收器

    摘要： 我们理论上提出了一种基于太赫兹银表面声子极化激元的窄带完美吸收超表面（PAMS）。该PAMS顶部为双弧结构，中间为薄极化电介质层，底部为银层。声子极化激元在银双弧与极化电介质界面处被激发，从而增强了PAMS的吸收性能。吸收峰位于36.813微米处，半高全宽（FWHM）约36纳米，且与偏振态和入射角无关。电场集中于双弧银层的分裂处，品质因数（Q）达1150。随着分裂宽度减小，FWHM随之降低。当底层厚度超过50纳米时，窄带高吸收特性对这些层的厚度变化不敏感。该设计吸收器在太赫兹频谱领域（如能量收集、热发射器和传感）具有潜在应用价值。

    关键词： 极性电介质、太赫兹、超表面、窄带完美吸收器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE第二届英国与爱尔兰光学与光子学会议(BICOP) - 英国伦敦 (2019.12.11-2019.12.13)] 2019年IEEE第二届英国与爱尔兰光学与光子学会议(BICOP) - 低聚芴并三亚苯激光传感器：迈向细菌生长检测

    摘要： 我们展示了基于场效应晶体管（FET）的等离子体太赫兹（THz）探测器在低阻抗状态下集成单体天线的性能提升，并利用0.2太赫兹测量系统报道了硅MOSFET在太赫兹频段的阻抗实验结果。通过设计低阻抗范围（<1千欧）的FET并集成50欧和100欧阻抗的天线，我们发现低阻抗MOSFET在0.2太赫兹下满足50欧输入阻抗标准，且采用更薄栅氧化层的MOSFET在50欧天线配置下展现出比无天线探测器高325倍的显著增强等离子体光响应。

    关键词： 阻抗、等离子体、探测器、光响应、MOSFET、太赫兹

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 全介质太赫兹超表面中的导模共振

    摘要： 衍射波与光栅中的波导模式耦合会产生导模共振（GMR）。这种共振在宽背景中具有可设计的线宽和共振强度，因而被广泛应用于可见光和红外波段的众多领域。本研究在低损耗全介质超表面中实现了太赫兹导模共振——该结构由石英基底上周期性排列的硅长方体组成二维方晶格。这些硅长方体阵列同时充当衍射光栅和平面片状波导，从而形成太赫兹导模共振。斜入射时观测到两个频率失谐的明显共振峰，且随着入射角增大，两共振峰的频率差逐渐增加。但当入射角极小时，这两个反向传播的共振峰会因相消干涉形成连续体中非辐射对称性保护的束缚态。全介质硅超表面中的导模共振有望应用于高效太赫兹器件开发，例如具有角度光谱选择性的高Q值透射滤波器、超快调制器及自由空间耦合器等。

    关键词： 导模共振、连续体中的束缚态、全介质超表面、太赫兹

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年第十二届英欧中毫米波与太赫兹技术研讨会(UCMMT) - 英国伦敦 (2019.8.20-2019.8.22)] 2019年第十二届英欧中毫米波与太赫兹技术研讨会(UCMMT) - 一款400GHz宽带多分支波导耦合器

    摘要： 太赫兹（THz）技术是当前学术研究的热点。本文设计了一款400 GHz宽带多分支波导混合耦合器。与五分支设计相比，该混合耦合器采用七分支结构，并经过优化实现了卓越性能，有效扩展了工作带宽。基于该模型，利用HFSS软件对混频器性能进行了优化。仿真结果表明，在350 GHz至450 GHz频段内，回波损耗（S11）与隔离度（S23）均优于20 dB，相对带宽接近25%，从S21与S31的幅度和相位特性亦可观察到优异的功率分配性能。

    关键词： 无源电路、宽带能力、太赫兹、3dB波导混合耦合器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用辉光放电探测器和光电二极管实现毫米波与太赫兹通信中的QPSK检测

    摘要： 太赫兹频段（0.1-10太赫兹）是极具吸引力的新兴应用频带。在无线通信中，它能作为高容量传输链路。该频段未被充分利用的原因是缺乏适用于此频段的商用通信技术系统。我们发现氖指示灯或辉光放电探测器（GDD）可作为该频段内简单且极其廉价的探测器。在现代调制技术中，需要恢复信号相位。本文通过采用外差检测方法，利用GDD和光电二极管对二次调幅毫米波信号进行检测，证实了这一概念的可行性。

    关键词： 通信、太赫兹、毫米波、辉光放电、外差检测

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于光谱应用的高性能砷化镓/砷化铝太赫兹量子级联激光器

    摘要： 我们基于砷化镓/砷化铝异质结构开发了太赫兹量子级联激光器（QCLs），其发射频率可根据应用需求设定在3.4至5.0太赫兹之间。这些太赫兹QCLs具有窄线宽和较大的本征调谐范围，可用作机载或星载天文仪器的本振源，或作为高分辨率吸收光谱的辐射源——该技术有望实现等离子体过程中原子与离子密度的定量测定。由于约0.2%的较高电光转换效率和低于500安培/平方厘米的典型工作电流密度，该砷化镓/砷化铝太赫兹QCLs可在机械制冷机乃至微型制冷机中运行。这些激光器在最高约70K的工作温度下能输出超过1毫瓦的功率，足以满足上述大多数应用需求。

    关键词： 太赫兹（THz）光谱学，量子级联激光器（QCLs）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于实芯聚合物的微结构光纤光学性能的理论分析

    摘要： 基于聚合物的微结构光纤（MPOFs）与石英光纤类似，通过横截面内波长尺度的微结构阵列导光，在性能上兼具聚合物光纤（POFs）和空气/石英微结构光纤（MOFs）的关键优势。我们拟采用高效理论模型研究聚合物基实芯微结构光纤的光学特性，探究证实光纤仅支持单模传输的理论依据并确定截止条件。评估太赫兹波段实芯MPOF高阶模的有效折射率，同时考察MPOF中长周期光栅的耦合特性。进一步研究灵敏度系数以实现倏逝场耦合应用的高效传输，将理论结果与文献报道数据进行对比并给出相对误差。

    关键词： 微结构光纤、单模、长周期光栅、聚合物光纤、二阶模、太赫兹

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年光子学最新进展研讨会（WRAP） - 印度古瓦哈提（2019.12.13-2019.12.14）] 2019年光子学最新进展研讨会（WRAP） - 石墨烯超材料中的环形谐振

    摘要： 环形偶极子不同于电偶极子和磁偶极子，其形成源于沿环面子午线流动的表面电流。我们通过数值模拟研究了基于石墨烯的二维太赫兹超材料结构中的环形共振现象，并进一步探究了对称分裂间隙对该超材料结构中环形共振响应的影响?；沸喂舱竦募し⒂肟刂圃诘髦破?、滤波器和传感器的设计中具有重要意义。

    关键词： 石墨烯、太赫兹、环形共振、超材料

    更新于2025-09-19 17:13:59