基于相变材料阻抗匹配的高效太赫兹动态调控装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于相变材料阻抗匹配的高效太赫兹动态调控装置及方法。所述装置包括基底、相变材料层和相变激发单元，其中，所述基底具有彼此相背的第一表面和第二表面，第一表面朝向太赫兹波入射的方向设置；所述相变材料层能够从绝缘相转变为金属相，并结合在基底的第二表面上；所述相变激发单元产生激发条件以使相变材料层分别从绝缘相转变为阻抗匹配状态、以及从阻抗匹配状态转变为金属相，所述阻抗匹配状态发生在基底/相变材料层/空气界面。所述方法利用激发条件使相变材料层能够在阻抗匹配状态与绝缘相或金属相之间切换，从而能够实现对太赫兹波的反射波进行高效、快捷的调控，且具有优良的电场振幅调制深度。

High efficiency terahertz dynamic control device and method based on phase change material impedance matching

The invention provides an efficient terahertz dynamic control device and method based on phase change material impedance matching. The device includes a substrate, a phase change material layer and a phase change excitation unit, in which the substrate has a first surface and a second surface with a phase back to each other, and the first surface is directed toward the direction of the incident of the terahertz wave; the phase change material layer can be converted from the insulating phase to the metal phase and is combined on the second surface of the substrate; The phase change excitation unit generates excitation conditions to change the phase change material from the insulating phase to the impedance matching state and the metal phase from the impedance matching state. The impedance matching state occurs in the substrate / phase change material layer / air interface. In this method, the phase change material layer can be switched between the impedance matching state and the insulation phase or the metal phase by using the excitation conditions, so that the reflection wave of the terahertz wave can be efficiently and quickly regulated, and the excellent amplitude modulation depth of the electric field amplitude can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
基于相变材料阻抗匹配的高效太赫兹动态调控装置及方法
本专利技术涉及太赫兹波振幅调控
，更具体来讲，涉及一种能够具有高效太赫兹振幅动态调控效果、甚至于优良的电场振幅调制深度的太赫兹动态调控装置及方法。
技术介绍
太赫兹(THz)波覆盖从红外至微波频段之间的广阔带宽范围，并已通过太赫兹频谱被证明有诸多优势，特别对诸如开关、调制器和记忆存储器件等智能太赫兹器件具有重要作用。对于这些设备来说，对THz波的动态操纵是一个主要问题。许多人试图使用具有可调光电参数的功能材料，包括二维材料、相变氧化物、光子晶体和半导体来解决这一主题。具体来讲，典型的相变材料如二氧化钒的绝缘体-金属相变特点使其在用于有源光电器件的发展方面吸引了相当大的兴趣。该相变过程伴随着氧化物电学性质的急剧变化和突变。先前的研究工作主要是考虑对二氧化钒薄膜的化学计量的晶体结构、形貌的优化，以在相变过程中实现太赫兹传输振幅的高效调控。然而，通过对材料制作方法的优化，仍存在调制速度慢、调制效率低的问题，而且很难提高调制深度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相变材料阻抗匹配的高效太赫兹动态调控装置，其特征在于，所述太赫兹动态调控装置包括基底、相变材料层和相变激发单元，其中，所述基底具有彼此相背的第一表面和第二表面，第一表面朝向太赫兹波入射的方向设置；所述相变材料层能够从绝缘相转变为金属相，并结合在基底的第二表面上；所述相变激发单元产生激发条件以使相变材料层分别从绝缘相转变为阻抗匹配状态、以及从阻抗匹配状态转变为金属相，所述阻抗匹配状态发生在基底/相变材料层/空气界面。

【技术特征摘要】
1.一种基于相变材料阻抗匹配的高效太赫兹动态调控装置，其特征在于，所述太赫兹动态调控装置包括基底、相变材料层和相变激发单元，其中，所述基底具有彼此相背的第一表面和第二表面，第一表面朝向太赫兹波入射的方向设置；所述相变材料层能够从绝缘相转变为金属相，并结合在基底的第二表面上；所述相变激发单元产生激发条件以使相变材料层分别从绝缘相转变为阻抗匹配状态、以及从阻抗匹配状态转变为金属相，所述阻抗匹配状态发生在基底/相变材料层/空气界面。2.根据权利要求1所述的基于相变材料阻抗匹配的高效太赫兹动态调控装置，其特征在于，所述相变材料层的电导率能够在激发条件下发生至少2个数量级的连续变化。3.根据权利要求2所述的基于相变材料阻抗匹配的高效太赫兹动态调控装置，其特征在于，所述相变材料层的电导率能够在激发条件下发生3～4个数量级的连续变化。4.根据权利要求1所述的基于相变材料阻抗匹配的高效太赫兹动态调控装置，其特征在于，所述相变材料层的厚度控制在5nm～2μm的范围，且基底的厚度控制在0.1～3mm的范围。5.根据权利要求1所述的基于相变材料阻抗匹配的高效太赫兹动态调控装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：施奇武，黄婉霞，朱洪富，朱礼国，李江，杜良辉，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51