基于可拉伸硅有效介质的太赫兹光子材料折射率调谐
光学
2026-02-25 v1
摘要
动态可调太赫兹（THz）光子学要求低损耗介质平台具备实际的连续折射率控制。本文提出一种机械可重构的 THz 光子材料平台：单晶高电阻硅（Si）薄片通过亚波长螺旋簧式孔阵列加工后，构成可机械调节的有效介质，其折射率随变形而变化。实验中，厚度为 200 微米的单晶 Si 薄片经加工后保持低损耗介电响应的同时实现机械柔顺。THz 时间域光谱显示在 0.6 THz 以下具有高透射率，并揭示在单向拉伸下有效折射率呈单调下降。当拉伸伸长率达到 12.6% 时，沿拉伸方向垂直与平行极化的有效折射率分别下降 6% 和 8%，证明了变形诱导的可控各向异性，且无可检测的消光系数增加。该结构工程化的 bulk-Si 方法为实现可机械调谐、低损耗的 THz 组件，支持自适应波前和偏振控制提供了工艺兼容的路径。
引用
@article{arxiv.2602.20869,
title = {Refractive Index Tuning of Terahertz Photonic Materials Based on a Stretchable Silicon Effective Medium},
author = {Hidemasa Yamane and Yoshiharu Yamada and Yusuke Kondo and Ken Miyajima and Masayuki Fujita and Shuichi Murakami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.20869},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 5 figures, Submitted to Optica