【產(chǎn)通社，9月26日訊】華中科技大學(xué)（Huazhong University of Science & Technology, HUST）官網(wǎng)消息，《自然·通訊》(Nature Communications)9月22日在線發(fā)表了武漢光電國家研究中心/光電信息學(xué)院張新亮教授與北京航空航天大學(xué)吳曉君副教授合作研究成果：具有超高隔離度的片上太赫茲隔離器“On-chip terahertz isolator with ultrahigh isolation ratios”。本工作是首例基于片上集成器件平臺(tái)的高隔離度的太赫茲光隔離器，為未來太赫茲器件系統(tǒng)的集成化、小型化打下基礎(chǔ)。

隨著太赫茲技術(shù)在無線通信、物質(zhì)檢測、安檢等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，相關(guān)技術(shù)逐漸進(jìn)入人們的日常生活并扮演更為重要的角色。其中，太赫茲源、探測器以及不同種類的功能性器件是實(shí)現(xiàn)各類功能應(yīng)用的基礎(chǔ)。各類器件中，可類比于電學(xué)二極管的太赫茲隔離器是太赫茲系統(tǒng)的核心器件之一，其單向?qū)ǖ奶攸c(diǎn)在太赫茲源的保護(hù)、抑制干擾信號(hào)等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

傳統(tǒng)的太赫茲隔離器依賴太赫茲磁光效應(yīng)，法拉第旋光效應(yīng)或非互易吸收是實(shí)現(xiàn)隔離的主要方案，這些方案強(qiáng)烈依賴于太赫茲波的偏振或入射角度，主要適用于空間傳輸?shù)奶掌澆�。另一方面，器件的隔離效果是其重要表征，更高的隔離度表明其對(duì)干擾信號(hào)的隔絕效果越出色。當(dāng)前，器件的隔離度依賴于太赫茲檢偏器或磁性材料的吸收，效果上仍然有待進(jìn)一步優(yōu)化。為了實(shí)現(xiàn)集成的具有高隔離度隔離器芯片，需要在太赫茲集成芯片平臺(tái)上討論太赫茲磁光效應(yīng)，通過引入太赫茲諧振結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)隔離效果的進(jìn)一步提升。

此外，借助諧振腔的電熱調(diào)諧方案，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了片上隔離器的可調(diào)諧性（調(diào)諧范圍2.8GHz)，證實(shí)了器件在不同中心頻率具有隔離效果，從而能夠滿足實(shí)際應(yīng)用對(duì)于器件靈活性的要求。

本文報(bào)道的片上太赫茲隔離器，以硅基芯片為平臺(tái)，結(jié)合磁性材料的磁光效應(yīng)，具有集成化、高隔離度、可調(diào)諧、工作條件適宜的特點(diǎn)，適用于連續(xù)高功率太赫茲源保護(hù)、太赫茲傳感等應(yīng)用場景，為實(shí)現(xiàn)集成小型化太赫茲系統(tǒng)奠定了器件基礎(chǔ)。

該研究工作得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2019YFB2203102)、國家自然基金(61927817, 61735006, 61905007)等項(xiàng)目的資助。華中科技大學(xué)張新亮教授、北京航空航天大學(xué)吳曉君副教授為論文共同通訊作者，華中科技大學(xué)博士生袁世興為論文第一作者。華中科技大學(xué)余宇教授、張馳教授、陳燎講師、博士生王紫薇、鄧文韜、侯智博為共同作者參與研究工作。

查詢進(jìn)一步信息，請(qǐng)?jiān)L問官方網(wǎng)站http://news.hust.edu.cn/info/1002/42809.htm，以及http://www.nature.com/articles/s41467-021-25881-0。（張嘉汐，產(chǎn)通發(fā)布）    （完）