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EPic团队精简太赫兹信号源,开启物联网和数据通信大门

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英国布莱顿,2021年4月6日——苏塞克斯大学的物理学家们在新兴光子(EPic)实验室教授兼主任Marco Peccianti的带领下,开发了一种极薄、大面积太赫兹半导体表面源,它仅由几个原子层组成,并与现有的电子平台兼容。该技术有潜力用于下一代通信设备——如6G移动电话技术——以及防伪和物联网。

研究人员表示,这一进展特别克服了基于太赫兹的平台和研究的限制,这些限制使得该技术难以或不切实际地与其他领域的进展相结合,如传感器、探测器和超快通信。

苏塞克斯大学EPic实验室的超快激光器是实现超薄太赫兹源的必要成分。由苏塞克斯大学史诗实验室提供。
苏塞克斯大学EPic实验室的超快激光器是实现超薄太赫兹源的重要组成部分。由苏塞克斯大学史诗实验室提供。

“从物理学的角度来看,我们的结果提供了一个长期寻求的答案,这个答案可以追溯到基于双色激光器的太赫兹光源的首次演示,”苏塞克斯大学(Sussex) Leverhulme早期职业研究员胡安·s·托特罗·贡戈拉(Juan S. Totero Gongora)说。“半导体在电子技术中得到了广泛的应用,但对于这种太赫兹产生机制来说,半导体仍然是遥不可及的。国际买球的网站因此,我们的发现为太赫兹技术提供了一系列令人兴奋的机会。”国际买球的网站

使用太赫兹技术面临的挑战之一是,与灯泡等其他技术相比,通常被认为是“强烈太赫兹源”的光源既微弱又笨重。国际买球的网站它们也往往需要外来的外部材料,如非线性晶体,这增加了使用此类设备的成本。这些问题为设备与其他技术的集成带来了后勤方面的挑战。国际买球的网站

通过用两种不同频率或不同颜色的激光照亮电子级半导体,该团队建造了一种设备,据说比现有的表面半导体薄10倍,并能够发射太赫兹的短脉冲辐射

太赫兹光源发出每秒振荡数万亿次的短光脉冲。在这种规模下,它们的速度太快,无法用标准电子设备来处理,而直到最近,它们的速度又太慢,无法用光学技术来处理。国际买球的网站

然而,这项新技术能够与下一代移动电话集成在一起。由于其体积小(大约25层原子厚度),它可以被放置在日常物品和设备上,并放置在以前不可能放置的地方。这种装置可以应用于产品甚至艺术品上,这在防伪和物联网方面具有潜力。

苏塞克斯大学欧洲研究理事会计时项目研究员卢克·彼得斯(Luke Peters)说:“把太赫兹光源放在难以接近的地方的想法在科学上很有吸引力,但在实践中非常具有挑战性。”“太赫兹在材料科学、生命科学和安全方面发挥着卓越的作用。然而,对于大多数现有技术来说,它仍然是陌生的,包括与日常物品对话的设备,这是迅速扩张的“物联网”(Internet of Things)的一部分。’在我们将太赫兹功能带入日常生活的道路上,这个结果是一个里程碑。”

这项研究发表在物理评论快报(www.doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.263901)。


Photonics.com
2021年4月
术语表
光源
泛指所有可见辐射源,从燃烧物质到电离蒸汽和激光,不论激发程度如何。
辐射
能量发射和/或能量通过空间或介质以波或微粒发射的形式传播。
研究与技术 苏塞克斯大学 激光 太赫兹 光源 光源 半导体 自动瘦 通信 欧洲 辐射 材料

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