中国科学院研发新型太赫兹波偏振调制器实现高精度动态调控

时间：2025-01-28 15:30

小编：小世评选

中国科学院空天信息创新研究院近日宣布，经过两年的潜心研究，科研团队成功研发出一种新型太赫兹波偏振调制器。该调制器在实现超宽带太赫兹波偏振态的高精度动态调控方面取得了显著进展。这一成果不仅在国际学术期刊《光学》上发表，也为太赫兹波技术的应用打开了新的大门。

太赫兹波位于电磁波谱的微波与红外之间，其频率范围从0.1太赫兹（THz）到10太赫兹，是一种具有高穿透性和低光子能量的电磁波。由于其独特的属性，太赫兹波被认为有潜力成为继X光和超声之后的一种新型无损检测技术。太赫兹波的特性也带来了不少挑战。由于其波长在百微米到毫米级别，传统材料在高效调控方面表现不足。太赫兹波的巨大带宽（0.1至10 THz）对器件的结构和响应特性提出了严格的要求。这使得太赫兹技术的开发过程中，需要克服许多技术难题。

本次研发的太赫兹波偏振调制器，在功能和精度上实现了创新性的突破。研究团队通过调节偏振调制器的两个关键参数，成功在超宽范围内实现了太赫兹光的p偏振和s偏振光之间的切换。这种调制不仅具有极低的色差，而且在转换过程中能够保持高强度的光反射。这意味着，偏振的两个基本维度可以被灵活控制，输出任意偏振态。这种调制器在1.6-3.4 THz的频率范围内，可以动态切换相互正交的线偏振和左/右圆偏振，且其线偏率和圆偏率（Degree of Linear Polarization, DoLP；Degree of Circular Polarization, DoCP）均超过0.996，展现出极高的控制精度。

新型太赫兹波偏振调制器的应用前景广泛，特别是在新一代无线通信、文物无损检测以及生物微量传感等领域。随着对高速通信需求的增加，拥有高带宽和低传输损耗的太赫兹波技术，将显著提高数据吞吐量，并为未来的通信网络带来革命性的变化。该技术也能够在材料物理特性研究和生物制药品质监测等领域发挥重要作用，为科学研究提供更加精准的数据支持。

值得一提的是，偏振调制器的多功能性和高控制精度，极大地推动了太赫兹波技术的应用，使得更多行业得以借助这一技术实现其升级转型。对文化遗产的保护，无损检测技术的应用尤为重要。通过太赫兹波的非侵入性特性，可以对文物进行深入的分析和检查，确保不损害其原有的结构和特性。

中国科学院空天信息创新研究院在太赫兹波乃至偏振调制技术的研发方面，展示了强大的科研实力和扎实的技术积累。随着该偏振调制器的推广应用，相信在科研、工业、医疗等多个领域，太赫兹波技术的潜力将得以充分挖掘，助力人类科技的不断进步。

这项研究的详细成果可以通过以下链接访问，并期待未来有更多创新的技术涌现，推动相关领域的进一步发展与突破。感谢IT之家网友的线索提供，为公众带来了这一激动人心的科研进展。