我們知道,在時域中直接進(jìn)行超快信號處理,并且要保障高分辨率和高可重構(gòu)性,是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。最近,伊朗德黑蘭沙力夫理工大學(xué)電子工程系的Zahra Kavehvash小組首次設(shè)計出了一種隨著時間變化的超表面(time varying metasurface),可以用于太赫茲域的超快信號處理。該超表面由石墨烯微帶陣列(graphene micro-ribbon array)構(gòu)成,可以充當(dāng)一種“時間透鏡”(time lens)。該設(shè)計的基本原理是,假定在太赫茲波段,石墨烯的表面電導(dǎo)率與其費(fèi)米能級成正比,那么通過改變費(fèi)米能級,就可以改變?nèi)肷潆姶琶}沖的時間相位特性,而費(fèi)米能級本身又是電壓的函數(shù)?;谶@個事實(shí),研究團(tuán)隊設(shè)計出了二次時間相位調(diào)制器(quadratic temporal phase modulator),亦即所謂的時間透鏡。這種相位調(diào)制被應(yīng)用于處理時域中的沖擊脈沖信號。太赫茲時間透鏡是超快時域脈沖處理系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件。
利用該時間透鏡,研究人員開發(fā)出了太赫茲波段的時間濾波器(temporal filter),并對其性能進(jìn)行了模擬仿真。研究人員指出,這種時間濾波器在太赫茲通信和太赫茲光譜學(xué)中都將具有廣泛的應(yīng)用范圍。
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原文標(biāo)題:科學(xué)家用石墨烯超表面進(jìn)行太赫茲超快信號處理
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