渥太華大學(xué)的研究人員開發(fā)出了在基于石墨烯的結(jié)構(gòu)中增強(qiáng)太赫茲（THz）波頻率轉(zhuǎn)換的技術(shù)。這些進(jìn)步為更快、更高效的無線通信和信號處理技術(shù)提供了潛在應(yīng)用。這項(xiàng)研究發(fā)表在《光：科學(xué)與應(yīng)用》雜志上。

太赫茲波位于電磁波譜的遠(yuǎn)紅外區(qū)域，可用于質(zhì)量控制和安全應(yīng)用，包括透過不透明材料的非侵入式成像。

太赫茲波還具有無線通信的潛力。太赫茲非線性光學(xué)技術(shù)能夠改變電磁波頻率，它的進(jìn)步對于開發(fā) 6G 技術(shù)及以后的高速無線通信和信號處理系統(tǒng)至關(guān)重要。

鑒于太赫茲技術(shù)在通信、安全、醫(yī)療保健和質(zhì)量控制方面的重要性，太赫茲技術(shù)正在迅速發(fā)展。為了彌補(bǔ) GHz 電子學(xué)和 THz 光子學(xué)之間的差距，渥太華大學(xué)物理副教授 Jean-Michel Ménard 和他的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了將電磁信號上轉(zhuǎn)換到更高振蕩頻率的方法。

這項(xiàng)研究提出了在石墨烯基器件中增強(qiáng)太赫茲非線性的新技術(shù)。

渥太華大學(xué)副教授Jean-Michel Ménard：“項(xiàng)研究標(biāo)志著在提高太赫茲頻率轉(zhuǎn)換器的效率方面向前邁出了重要一步，這是多光譜太赫茲應(yīng)用的關(guān)鍵方面，尤其是 6G 等通信系統(tǒng)的未來�！�

Ménard 與渥太華大學(xué)的研究人員 Ali Maleki 和 Robert W. Boyd，以及德國拜羅伊特大學(xué)的 Moritz B. Heindl 和 Georg Herink 和 Iridian Spectral Technologies 合作完成了該項(xiàng)目。

這項(xiàng)研究利用石墨烯作為由單層碳原子組成的量子材料的潛力，探索了石墨烯獨(dú)特的光學(xué)特性。這種二維材料可以很容易地集成到設(shè)備中，從而在通信和信號處理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的應(yīng)用。

以往將太赫茲光與石墨烯相結(jié)合的研究主要集中在基本的光-物質(zhì)相互作用上，通常只研究單一實(shí)驗(yàn)參數(shù)的影響。這些研究通常會(huì)產(chǎn)生微弱的非線性效應(yīng)。

為了解決這一局限性，Ménard 和他的合作者使用先進(jìn)的技術(shù)來增強(qiáng)非線性效應(yīng)，優(yōu)化石墨烯的獨(dú)特性能，以提高太赫茲應(yīng)用的性能。

渥太華大學(xué)物理系博士生Ali Maleki：“我們的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和新穎的器件架構(gòu)為探索石墨烯以外的各種材料提供了可能性，并有可能確定新的非線性光學(xué)機(jī)制。這種研究和開發(fā)對于改進(jìn)太赫茲頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)并最終將該技術(shù)集成到實(shí)際應(yīng)用中至關(guān)重要，特別是為了實(shí)現(xiàn)高效的芯片集成非線性太赫茲信號轉(zhuǎn)換器，這將推動(dòng)未來的通信系統(tǒng)�！�

Maleki 負(fù)責(zé)收集和分析研究結(jié)果。

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