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利用太赫兹时域光谱通过光谱强度调制测量1040纳米处的有效电光系数
摘要： 我们报道了一种仅通过太赫兹时域光谱仪（THz-TDS）进行光谱强度调制来测量有效电光（EO）系数的单一方法。与传统方法相比，基于THz-TDS通过探测光谱强度调制的测量装置具有简单、快速且高度灵敏的特点。该方法无需对传感器样品进行特殊制备处理、电极接触或施加高压。我们在1040纳米波长下测量了四种材料（即ZnTe和GaP晶体、DAST晶片及GaSe薄膜）的电光系数，结果显示与传统方法的文献数据高度吻合。
关键词： 有效电光系数、电光材料、光谱强度调制、太赫兹时域光谱技术
更新于2025-11-28 14:24:03
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基于可调谐导模共振效应的电光振幅与相位调制器
摘要： 在此，通过将氧化铟锡（ITO）与导模共振镜（简称GMRM）进行混合集成，设计出电调谐振幅与相位调制器。该导模共振镜由高折射率硅（Si）纳米光栅构成，其上方依次覆盖二氧化硅光学缓冲层和高反射基底，并置于硅导波芯顶部。其物理机制基于GMRM的独特光学特性，以及将具有载流子调制能力的双栅极ITO集成至硅纳米光栅中。通过精心选择结构参数、激发强耦合导模共振并调节外部偏压，实现了调制深度高达≈0.80的电调谐振幅调制器。该设计仅需改变光学缓冲层厚度并调节导模共振强度，即可调整为高效有源相位调制器。当施加偏压从-15V变化至+24V时，实现了≈210°的相位变化及0.45-0.6范围内较高的反射振幅，该反射相位调谐主要源于集成5nm厚ITO层内的载流子耗尽与积累效应。通过将静电器件物理模型与严格耦合波分析（RCWA）光学模拟相结合，对不同外部偏压下单元结构的光学响应进行了精确建模与数值计算。通过研究结构参数、所支持共振的本质以及ITO与硅层中非均匀载流子分布的电压依赖效应，深入探讨了双栅极ITO集成GMRM单元背后的设计规则与物理原理。像素化亚波长单元的电寻址能力及独立控制特性，为实现具有目标梯度相位延迟的主动可重构超表面提供了可能。
关键词： 超表面、相位与振幅调制器、电光材料、硅、导模共振、氧化铟锡、全介质
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于电光应用的共轭位阻二阶非线性光学发色团合成 @850 nm
摘要： 光纤短波红外窗口（850纳米）的电光材料对自由空间通信和短距离局域网具有重要意义。然而目前大多数高性能有机非线性光学发色团（吸收带隙约1.5电子伏特）是为1310纳米（O波段）或1550纳米（C波段）的工作窗口设计的，在850纳米（带隙约1.45电子伏特）处并不透明。为850纳米设计发色团更具挑战性，因为常规的带隙工程来提高微观非线性（μβ值）可能因850纳米处的带隙限制（光学透明性）而不可行。在这方面，本文利用分子工程中合适的位点隔离策略来优化850纳米电光发色团的综合性能。通过在对称或不对称的供体-π-供体中间体染料上促进Vilsmeier甲?；从?，形成具有可调节共轭空间位阻（位点隔离剂）的供体-π-受体（D-π-A）发色团C1和C2。在不显著红移吸收光谱的情况下，共轭空间位阻基团有助于大幅增强发色团的μβ值并确保850纳米处的光学透明性。具有共轭位点隔离基团的C1（6706×10??? esu）和C2（7279×10??? esu）的μβ值远高于先前报道的850纳米发色团。结构-性能关系表明，合适的位点隔离剂对于实现微观超极化率向宏观电光系数的高效转化极为重要。结果在830纳米处实现了94皮米/伏的电光系数。据我们所知，这是850纳米有机电光材料的最高值。
关键词： 电光材料、Vilsmeier甲酰化反应、共轭位阻效应、位点隔离、非线性光学发色团
更新于2025-09-23 15:19:57
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硅-有机混合光子器件在光子集成电路技术中的应用
摘要： 在这项工作中，我们展示了关于电光有机材料在光子集成电路（PIC）技术中混合集成的最新研究成果。我们回顾了工艺兼容性方面已识别的一些挑战，并展示了使用0.25微米SiGe BiCMOS试验线将有机材料集成到PIC技术中的实验结果。本文重点关注面向超低能耗高速调制器的电光应用。
关键词： 光子集成电路、高速调制器、电光材料、硅基有机混合集成、超低能耗
更新于2025-09-16 10:30:52
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直接观测并同时利用线性和二次电光效应
摘要： 我们报道了对线性与二次电光效应的直接观测及同步利用，并提出一种测定电光材料高阶极化率的方法。该评估基于二阶与三阶极化率的分离，其实验技术采用集成光子电路技术制备的狭缝波导环形谐振腔，该谐振腔嵌入由偶氮染料分散红1与聚甲基丙烯酸甲酯基质构成的主客体聚合物体系作为活性电光材料。我们研究了静态与时变电场影响下两种效应对电光响应的贡献。研究表明，即使对于非中心对称分子取向体系，二次电光效应仍对整体电光响应具有显著影响。本发现对开发基于聚合物填充狭缝波导的电光器件具有重要启示，并将推动先进光子电路的发展。
关键词： 高阶极化率、电光材料、二次电光效应、狭缝波导、环形谐振器、线性电光效应
更新于2025-09-12 10:27:22
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采用移动溶剂熔区法生长大尺寸高质量碲化锌体单晶
摘要： ??锌矿（ZnTe）晶体是一种极具应用前景的电光晶体材料，适用于太赫兹波的产生与探测。然而，获取大尺寸高质量ZnTe晶体仍面临重大挑战。本研究采用移动溶剂熔区法（TSMZ）成功生长出Φ30 mm × 150 mm的大尺寸ZnTe体块晶体。通过对生长晶体的光学与电学特性表征，获得以下参数：禁带宽度2.22 eV、高红外透过率（约60%）、高电阻率（3.5×103 Ω·cm）、低密度位错（1.3×10? cm?2）及微小尺寸（3-5 μm）的碲包裹体、低腐蚀坑密度（1.5×10? cm?2）、拉曼光谱中LO峰的高峰值强度与半高宽比值（2.5×10?）。此外，测得太赫兹透射光谱在0.3-3THz范围内最大透过率超过40%?；谡庑┙峁?，采用TSMZ技术可获得高质且大长径比的ZnTe体块晶体。本研究极大推动了ZnTe晶体在太赫兹器件中的应用。
关键词： 太赫兹，碲锌镉，移动溶剂熔区，电光材料
更新于2025-09-10 09:29:36