我国空天院科研团队实现超宽带太赫兹偏振态的高精度动态调控

1 月 23 日消息，据中国科学院空天信息创新研究院消息，该院科研人员经过两年攻关研发出新型太赫兹波偏振调制器，成功实现超宽带太赫兹波偏振态的高精度动态调控，相关研究成果发表于国际学术期刊《光学》。这一关键技术突破，将推动太赫兹波在新一代无线通信、文物无损检测、生物微量传感等方向的应用。

据介绍，太赫兹（THz）波在电磁波谱中位于微波与红外之间，是频率在 0.1 太赫兹至 10 太赫兹范围内的电磁波，尚未广泛开发利用。其具有高穿透性、光子能量低等特点，被称为未来 6G 高速无线通信的基础，也能成为继 X 光和超声之后的另一种新型无损检测技术。

值得一提的是，太赫兹波有两个天然特性：其波长在百微米到毫米级别，比可见光大近三个数量级，常规材料难以实现高效的调控；太赫兹波极大的带宽（0.1 至 10 THz）要求器件具有非常低色散的响应特性，对结构提出了很高要求。

研究团队通过调节偏振调制器的两个关键参数 —— 金属镜-棱镜距离和液晶双折射率，在超宽范围内实现了太赫兹 p 偏振和 s 偏振光之间的大范围相位调控，具有极低的色差，并同时保持光的反射强度几乎不变。这意味着偏振的两个基本维度可以被灵活控制，进而输出任意的偏振态。偏振调制器可以在 1.6-3.4 THz 范围内转换并动态切换相互正交线偏振和左 / 右圆偏振，且线偏率和圆偏率（DoLP，DoCP）均超过 0.996。实际上，该偏振调制器可以在任意中心频率下输出任意偏振状态，且相对带宽均超过 90%。

从中国科学院空天信息创新研究院（空天院）获悉，该研究团队所研制的偏振调制器在多功能性、大工作带宽以及高控制精度上取得性能突破，可为光谱检测提供偏振解析能力，满足材料物理特性研究、生物制药品质监测等应用需求，也可作为下一代信息技术的核心部件，在高速通信中降低传输损耗、提高数据吞吐量。

论文地址如下：

• 《Achromatic arbitrary polarization control in the terahertz band by tunable phase compensation》