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非線性光子芯片：太赫茲波局域的拓?fù)湔{(diào)控 近年來(lái)，太赫茲波由于其高安全性、高穿透性和高帶寬等優(yōu)良特性，在國(guó)防安全、生物醫(yī)學(xué)、無(wú)線通信、無(wú)損檢測(cè)、傳感和成像等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用需求。然而，太赫茲器件的性能不可避免地會(huì)受到制備缺陷以及其周?chē)h(huán)境擾動(dòng)的影響。近些年迅猛發(fā)展的拓?fù)涔庾訉W(xué)為解決上述問(wèn)題提供了新的方案。拓?fù)涔庾訉W(xué)主要研究受拓?fù)浔Ｗo(hù)的光學(xué)拓?fù)鋺B(tài)，其具有抗缺陷微擾的強(qiáng)魯棒性，已經(jīng)被用于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定多功能拓?fù)涔庾悠骷鐚拵蜗騻鬏數(shù)牟▽?dǎo)、具有魯棒性的光二極管、光延遲線、分光器和拓?fù)浣^緣體激光器等。 然而，目前受材料平臺(tái)和表征手段的限制，對(duì)拓?fù)涔庾訉W(xué)的研究主要集中在微波和光波領(lǐng)域。最近，光拓?fù)湎嗟母拍钜呀?jīng)被用于太赫茲波導(dǎo)和電路中，太赫茲波在拓?fù)浔Ｗo(hù)下可以幾乎無(wú)損地通過(guò)銳利的彎曲傳輸信息。因此，光學(xué)拓?fù)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=結(jié)構(gòu)',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_12">結(jié)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)緊湊且穩(wěn)定的太赫茲器件提供了新的方向和設(shè)計(jì)思路。 在本工作中，研究人員展示了一種基于片上鈮酸鋰集成平臺(tái)實(shí)現(xiàn)太赫茲波局域調(diào)控的方法。在實(shí)驗(yàn)和理論上觀察并分析了太赫茲波沿著鈮酸鋰漸變微結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出的可調(diào)諧的局域和拓?fù)湫再|(zhì)，并進(jìn)一步的分析證實(shí)了手性擾動(dòng)存在時(shí)太赫茲拓?fù)鋺B(tài)的魯棒特性。相關(guān)工作為按需調(diào)控太赫茲波的局域和拓?fù)涮匦蕴峁┝艘环N靈活方便的方法，為實(shí)現(xiàn)諸如無(wú)線通信、生物傳感和無(wú)損檢測(cè)等的多功能、穩(wěn)定緊湊的太赫茲光子集成電路開(kāi)辟一條新的道路。相信未來(lái)對(duì)太赫茲頻段拓?fù)洮F(xiàn)象的更多研究，將會(huì)為太赫茲波的集成與操控帶來(lái)更多有趣且高效的設(shè)計(jì)思路。  基于SSH模型構(gòu)建的漸變拓?fù)湮⒔Y(jié)構(gòu)示意圖和光學(xué)顯微圖 本工作南開(kāi)大學(xué)為第一完成單位，南開(kāi)大學(xué)博士生王佳藝和博士后夏士齊為共同第一作者。南開(kāi)大學(xué)的陳志剛教授、許京軍教授與張心正教授為共同通訊作者。南開(kāi)大學(xué)的吳強(qiáng)教授、加拿大國(guó)家科學(xué)研究院Roberto Morandotti教授為論文的合作作者。此項(xiàng)工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國(guó)博士后科學(xué)基金會(huì)等的資助。 相關(guān)鏈接：https://www.nature.com/articles/s41377-022-00823-7 |
