(a) Vue en perspective de la cellule unitaire du tableau. (b) Images optiques globales et locales du levier de vitesses CEP en vue de dessus et flexibilité du levier de vitesses CEP démontrée en pliant manuellement l'échantillon. Crédit :AIR
La manipulation des formes d'onde térahertz (THz) est importante pour ses applications. Malgré les progrès rapides des métamatériaux (MM), le contrôle de la phase de l'enveloppe porteuse (CEP) pour l'impulsion THz est toujours difficile en raison de sa fonctionnalité à large bande.
Le microscope à effet tunnel à balayage THz (THz-STM) est une technique émergente combinant à la fois une haute résolution temporelle et spatiale.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Wang Tianwu de l'Institut de recherche sur l'information aérospatiale (AIR) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) propose un décaleur THz CEP ultra-mince composé de différents réseaux MM, qui peut moduler le CEP des impulsions THz à large bande dans la plage d'épaisseur inférieure à la longueur d'onde et maintenir la polarisation du champ électrique.
L'étude a été publiée dans Advanced Optical Materials .
Le levier de vitesses CEP est basé sur un résonateur à anneau fendu (SRR) spécifié avec une paire de réseaux orientés en croix pour améliorer l'efficacité de la transmission. Le décalage CEP est réalisé par la phase de résonance et la phase Pancharatnam-Berry du SRR, qui peut être décalée jusqu'à 2π.
Lorsque l'impulsion incidente est modulée par différents réseaux MM à son tour, le changement des formes d'onde temporelles de l'impulsion THz sous différentes valeurs CEP est clairement observé par le système de spectroscopie dans le domaine temporel THz (THz-TDS), qui est en corrélation avec les résultats de la simulation.
L'équipe de recherche a également vérifié que le CEP shifter a une bonne robustesse sous incidence grand angle et une grande déformation de l'échantillon. Comparé au contrôleur complexe THz CEP composé de différentes parties, le levier de vitesses CEP proposé est ultra-mince et flexible, avec une faible perte d'insertion et est facile à installer et à utiliser. Il devrait être utilisé comme composant clé pour THz-STM.
Le schéma de conception peut également être appliqué à d'autres bandes de fréquences en mettant à l'échelle de manière appropriée les paramètres géométriques de la structure. De plus, le décaleur CEP proposé permettra d'étudier la dépendance CEP des interactions matière THz. Des chercheurs proposent un nouveau réseau phasé optique serpentin 2D compact
