面向先进应用基于纳米压印光刻的宽带高性能太赫兹偏振器
光学
2025-01-28 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
太赫兹偏振器对于先进光谱系统至关重要，但面临透射率低、带宽窄和消光比低等挑战。本研究展示了利用纳米压印光刻技术开发超宽带太赫兹偏振器，通过在环烯烃共聚物（COC）衬底上构建双线栅偏振器（DWGP）结构实现高性能。与硅基替代方案相比，聚合物DWGP在0.1–25 THz范围内展现出两倍以上的TM偏振透射率。在0.1–16 THz范围内偏振度超过98%，在4.2 THz处最大消光比高于65.4 dB。利用太赫兹时域光谱（THz-TDS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对材料进行同步表征，分别覆盖0.1–40 THz和0.9–20 THz的扩展频率范围。纳米制备的聚合物DWGP相比硅基DWGP展现出更优的光学特性，包括增强的TM透射率和降低的TE泄漏。此外，所制备的聚合物偏振器展现出成本效益、可扩展性和耐久性，为传统硅基偏振器提供了可持续替代方案。本研究所展示的重要进展使聚合物基DWGP成为太赫兹成像、传感和无线通信系统中的重要组件，为下一代技术铺平道路。
引用
@article{arxiv.2102.10029,
title = {Broadband High-Performance Terahertz Polarizers by Nanoimprint Lithography for Advanced Applications},
author = {Alexandre Chicharo and Zdenek Kaspar and Tatiana G. Rappoport and Ajinkya Punjal and Chun-Da Liao and Pieter De Beule and Jerome Borme and Nuno M. R. Peres and Pedro Alpuim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.10029},
year = {2025}
}
备注
19 pages, 9 figures