Adiabatic following of terahertz surface plasmon-polaritons coupler via two waveguides structure
最近，两篇引人注目的论文[New J. Phys. 21，113004（2019）; IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron 27，1（2020）]提出了通过应用相干量子控制的宽带完全转移太赫兹（THz）表面等离子体激元（SPP）波导耦合器-受激拉曼绝热通道（STIRAP）。然而，以前的研究需要三个SPP波导耦合器。本文提出了一种新的宽带全转移太赫兹表面等离子体耦合器的设计，它采用了一种新颖的双波导结构，采用了两态绝热跟随。为了实现这一设计，我们首次在表面等离子体光波导的耦合方程中引入了失谐量。我们相信，这一发现将改善太赫兹通信领域。
2021-05-06 physics.app-ph physics.optics
A Terahertz Bandpass Filter Using a Capacitive Transition Circuit and a Spoof Surface Plasmon Polariton Waveguide
University of Victoria（维多利亚大学）
本文提出了一种基于 spoof 表面等离子体极化波导的太赫兹带通滤波器，中心频率为 1 THz，3 dB 带宽为 0.3 THz，采用级联高通和低通元件实现滤波功能。
2026-03-25 physics.app-ph physics.optics
Design and Verification of a Terahertz Bandpass Filter using a Spoof Surface Plasmon Polariton Waveguide with Gapped Unit Cells
University of Victoria（维多利亚大学）；Centre for Advanced Materials and Related Technology (CAMTEC), University of Victoria（维多利亚大学先进材料及相关技术中心）
本文提出利用具有内部沟槽和周期性间隙的共面波导实现太赫兹 spoof 表面等离子体极化子带通滤波器，通过SSPP带边低通行为与间隙作为串联电容的高通行为相结合，实现带通滤波功能。
2026-04-15 physics.app-ph physics.optics
Monolithic Multi-parameter Terahertz Nano-micro Detector Based on Plasmon Polariton Atomic Cavity
本文提出基于单原子层石墨烯的等离极化激元原子腔PPAC，实现室温、超宽频段内强度、频率与偏振多参数单片探测，并用于太赫兹偏振编码通信和隐身成像。
2024-06-17 physics.app-ph physics.optics
Terahertz excitation of a coherent three-level Λ-type exciton-polariton microcavity mode
在量子阱微腔中，几个周期的太赫兹脉冲与诱导光偏振的相互作用揭示了低、高激子-偏振激子模与光禁戒2 p激子态共同构成了一个独特的Λ型三能级系统.通过时间分辨的强太赫兹和弱光激发光谱观察到明显的非线性，并用完全微观理论解释。结果表明，太赫兹脉冲强烈耦合激子极化激元态到2 p激子态，而没有观察到两个极化激元能级之间的共振跃迁。
2011-12-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Terahertz surface plasmon polariton propagation and focusing on periodically corrugated metal wires
在这封信中，我们展示了如何沿一个完美的导电线传播的表面等离子体激元（SPPs）的色散关系，可以定制波纹的径向凹槽的周期性阵列的表面。以这种方式，可以在电磁波谱的太赫兹区域中维持高度局部化的SPP。重要的是，这些欺骗SPP的传播特性可以通过表面几何形状来控制，从而为重要的应用开辟了道路，例如圆柱形导线上的能量集中和使用圆锥形结构的超聚焦。
2006-10-02 physics.optics
Terahertz amplification and lasing in pump-probe experiments with hyperbolic polaritons in h-BN
本文从Floquet光学材料与光子时间晶体视角研究hBN中约25 THz泵浦诱导的极化激元态，揭示2 THz处光放大与参量不稳定性，并阐明其频率范围受泵浦强度和薄板厚度调控，为太赫兹非线性增强与实际应用提供新途径。
2024-02-23 physics.optics
Terahertz Twistoptics -- engineering canalized phonon polaritons
本文首次在太赫兹频段利用扭转角调控α-MoO₃中的双曲声子极化激元，通过调节频率与扭转角实现受限太赫兹辐射的沟道化传播，为纳米光子学应用开辟新途径。
2023-08-07 physics.app-ph physics.optics
Electronic controllable broadband and robust terahertz surface plasmon-polaritons switch based on hybrid ITO waveguide coupler
表面等离子体激元-极化激元（SPPs）开关是光计算和太赫兹（THz）通信集成器件的关键器件。本文提出了一种基于量子工程的THz表面等离子体光开关的设计方案。由于相干量子控制技术的鲁棒性，我们的开关对几何参数的扰动非常鲁棒，并在0.5 THz到0.7 THz的开态（和关态）呈现出良好的性能。我们的器件的通断状态可以通过外部电压来控制。我们相信，这一发现将是集成光学计算和太赫兹通信的巨大进步。
2021-01-08 physics.optics
Terahertz cavity magnon polaritons
该研究首次在室温反铁磁绝缘体NiO中，利用Fabry-Pérot腔和太赫兹时域光谱在高于1 THz频率下实现强光子-磁振子耦合，观察到真空Rabi劈裂，为太赫兹反铁磁自旋电子学和腔磁振子学提供了新平台。
2023-08-20 physics.optics
In-plane hyperbolic polariton tuners in terahertz and long-wave infrared regimes
本文提出一种基于图案化α-MoO3带状阵列的平面内双曲极化激元调谐器，可直接响应远场激发并实现品质因子高达300的THz和LWIR共振，用于调控电磁波的强度、波长和偏振，推动小型化器件发展。
2023-03-07 physics.optics
Adiabatic following of terahertz surface plasmon-polaritons based on tri-layered corrugated thin film coupler
本文利用耦合模理论（CMT）模拟了太赫兹波段三层波纹薄膜（CTF）结构耦合器之间的表面等离子体激元（SPP）耦合。利用受激绝热通道（STIRAP）量子控制技术，提出了一种基于弯曲结构三层CTF中表面等离子体粒子演化的新型定向耦合器。计算结果表明，SPPs可以从输入端完全转移到输出端，即使考虑SPPs的传输损耗，转移率仍在70%以上。我们的耦合器的性能也是鲁棒的，它是不敏感的设备的几何形状和SPP的波长。因此，我们的器件可以容忍制造过程中产生的缺陷，并在宽带上操纵太赫兹波。
2019-01-24 physics.optics
Ultrafast tunable modulation of light polarization at terahertz frequencies
控制光的偏振是现代光学技术中最基本的环节之一。由于空间光调制器的光脉冲整形及其在控制量子反应途径中的潜力的展示，它为许多应用铺平了道路，如光电离过程的相干控制或太赫兹（THz）脉冲的偏振整形。在这里，我们证明了有效的非共振和非共线$χ^{(2)}$型光物质相互作用的飞秒偏振敏感的时间分辨光学测量。可见光与超短THz脉冲的这种非线性光学相互作用导致了LiNbO $_3$晶体中可见光偏振的THz调制。基于波传播方程的理论模拟捕捉了这种非线性效应背后的物理过程。除了观察到的可见光脉冲的可调谐偏振调制，在太赫兹材料的深度分布，这种物理现象可以设想。
2018-12-04 physics.app-ph physics.optics
Simultaneous generation of two THz waves with bulk LiNbO3 and four THz waves with PPLN by coupled optical parametric generation
利用耦合光参量产生（COPG）技术，对LiNbO3体材料同时产生2个THz波和周期性极化LiNbO3（PPLN）材料同时产生4个THz波进行了理论研究.首先，我们研究共线相位匹配的COPG产生两个正交偏振太赫兹波与两种类型的相位匹配o = e + e和o = e + o与散装铌酸锂。利用LiNbO3晶体中A1和E对称横光学模的受激极化激元散射（SPS）产生了两个正交偏振的THz波。然后，我们发现，相位失配的扰动o = e + e和o = e + o可以由相同的光栅矢量的PPLN补偿。结果，用PPLN晶体和泵浦激光器同时产生四个THz波。我们计算了E对称TO模式产生太赫兹波的o = e + o的三阶非线性光学系数。通过求解耦合波方程，计算了四种THz波的强度。计算结果表明，产生四个太赫兹波的COPG具有较高的光子转换效率。
2019-04-22 physics.optics
Nonlinear Terahertz Electroluminescence from Dirac Landau Polaritons
Université de Montpellier（蒙彼利埃大学）；Laboratoire Charles Coulomb (L2C)（夏尔·库隆实验室）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses（强磁场国家实验室）；UGA（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；UPS（图卢兹第三大学）；INSA（国立应用科学学院）；EMFL（欧洲磁力与低温设施）；CEA（法国原子能和替代能源委员会）；LETI（技术研究与集成系统实验室）；MINATEC Campus（微电子技术中心园区）；DOPT（器件物理与技术部门）；Institute for Physics of Microstructures of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院微结构物理研究所）；Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod（下诺夫哥罗德罗巴切夫斯基国立大学）；Ioffe Institute（约费研究所）；A.V. Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院西伯利亚分院A.V. 日瓦诺夫半导体物理研究所）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）；Tomsk State University（托木斯克国立大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；Matériaux et Phénomènes Quantiques（材料与量子现象实验室）
本研究通过太赫兹磁反射率光谱观测到狄拉克Landau极子，并发现其非线性电发光特性，揭示了极子在上分支的强耦合与高占率。
2026-02-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Strongly confined Mid-infrared to Terahertz Phonon Polaritons in Ultra-thin SrTiO3
超薄SrTiO3膜支持宽频谱、强限制的中红外至太赫兹声子极化子，为下一代光电设备提供关键设计思路。
2025-11-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Nonlinear Terahertz Polaritonics in a Quantum Paraelectric
本文提出以量子顺电体为THz声子极化激元平台，利用其强非线性实现全光可重构信号控制，并通过时空分辨成像在SrTiO3中观测到弹道传播及低温类孤子无色散输运。
2025-07-25 cond-mat.other physics.optics
Terahertz volume plasmon-polariton modulation in all-dielectric hyperbolic metamaterials
Duke University（杜克大学）；Center for Extreme Materials, Duke University（杜克大学极端材料中心）
本文研究了全介质双曲超材料中通过掺杂和几何参数调控太赫兹高k等离子体极化激元模式的方法与机制。
2026-01-07 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
THz-frequency cavity magnon-phonon-polaritons in the strong coupling regime
我们证明了磁振子和声子对太赫兹（THz）频率电磁波的强耦合作用局限于光子晶体（PhC）腔中。我们的腔体由一个二维阵列的空气孔切割成一个混合板的铁电锂铌酸盐（LiNbO $_3$）和铒正铁氧体（ErFeO $_3$），倾斜的反铁磁晶体。LiNbO $_3$中的声子和ErFeO $_3$中的磁振子分别与受限电磁波的电场和磁场分量强耦合。这导致形成新的腔磁振子声子极化激元模式，我们实验观察到的正常模式分裂的频谱和避免交叉的温度-频率图。该腔还具有模式体积$V=3.4\times10^{-3}λ^3\simeq0.5(λ/n)^3$ $μ$ m $^3$，并且可以实现高达1000的Q因子。这些因素促进了太赫兹腔自旋电子学和量子电动力学领域的研究。
2017-07-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Chip-scale terahertz frequency combs through integrated intersubband polariton bleaching
量子级联激光器（QCL）代表了量子工程的一项令人着迷的成就，它可以从电偏置的半导体异质结构中直接产生太赫兹（THz）频率的辐射。它们的大光谱带宽、高输出功率和量子限制线宽使得通过腔内四波混频实现主动锁模和被动产生光学频率梳（FCs）的THz脉冲的实现变得容易，但操作条件受到限制。在这里，我们设想了一个集成的架构，用于产生高功率（10 mW）太赫兹FC包括超快太赫兹极化激元反射器，利用子带间腔极化激元，和宽带（2.3-3.8太赫兹）异质太赫兹QCL。量子级联激光器（QCL）代表了量子工程的一项令人着迷的成就，它可以从电偏置的半导体异质结构中直接产生太赫兹（THz）频率的辐射。通过调整群延迟色散在一个完整的几何形状，通过利用光诱导漂白的子带间的太赫兹极化激元，我们展示了光谱整形的QCL发射和稳定的FC操作的操作动态范围高达38%，其特征在于一个单一的和狭窄的（下至700 Hz）的模间拍音。我们的概念为基于超快极化激元动力学的新一代紧凑型，高性价比，电驱动芯片级FC源提供了设计指南，为产生锁模THz微激光器铺平了道路，这将对超快科学，数据存储，高速通信和光谱学的广泛应用产生重大影响。
2021-05-17 physics.optics
Magnetically Tuned Continuous Transition from Weak to Strong Coupling in Terahertz Magnon Polaritons
根据耦合和耗散的相对速率，光-物质耦合系统处于弱耦合或强耦合状态。在这里，我们提出了一个独特的系统，耦合率不断增加与外部施加的磁场，而耗散率保持不变，使我们能够监测弱到强的耦合过渡作为磁场的函数。在阈值磁场为~14 T时，我们观察到钇正铁氧体中太赫兹磁振子模的拉比分裂。基于微观理论模型，我们发现随着磁场的增加，磁振子通过一个例外点转变为磁振子极化激元，这将为非厄米系统的原位控制开辟新的机会.
2022-08-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Three-dimensional reconstruction of THz near-fields from a LiNbO$_3$ optical rectification source
本文提出利用二维近场电光成像定量表征LiNbO$_3$光整流源的单周期强场太赫兹脉冲，重建完整三维太赫兹近场，并展示通过控制泵浦脉冲定制相位前沿的方法。
2025-06-05 physics.optics
Room temperature terahertz polariton emitter
电子跃迁与光学谐振腔的光子模之间的强耦合机制表现为两个模之间简并度的提升和具有光电混合特性的两个极化激元态的产生。这种现象已经在原子、半导体中的激子和基于约瑟夫森结的量子电动力学电路中进行了研究。最近，也有强烈的兴趣来研究类似的效果，使用子带间跃迁的量子阱中的太赫兹，其中的超强耦合制度可以达到和新的物理效应已被预测。这个系统的另一个有趣的特点是，与基于超导体的系统相比，超强耦合机制可以保持到室温。在这项工作中，我们证明了抛物量子阱耦合到LC电路谐振器在超强耦合制度可以实现太赫兹辐射高达室温。
2012-01-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Terahertz-frequency magnon-phonon-polaritons in the strong coupling regime
当光和物质之间的相互作用足够强烈，形成称为极化激元的新混合模式时，就会发生强耦合。在这里，我们报告的强耦合的电和磁自由度的超快太赫兹（THz）频率的电磁波。在我们的系统中，铁电锂铁酸盐（LiNbO $_3$）中的光学声子与THz电场强耦合形成声子-极化激元，同时通过THz磁场与相邻的倾斜反铁磁铒正铁氧体（ErFeO $_3$）中的磁振子强耦合.强耦合导致新的磁振子-声子-极化激元模式的形成，我们在实验中观察到的波矢-频率色散曲线作为一个避免的交叉和在时域作为正常模式拍频。我们简单而多功能的片上波导平台提供了一个有前途的途径，探索超快太赫兹自旋电子学应用和相互作用的量子性质。
2018-02-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
In-plane terahertz surface plasmon-polaritons coupler based on adiabatic following
提出了一种基于面内表面等离子体激元（SPPs）波导的宽带太赫兹（THz）耦合器，并采用量子相干控制--受激拉曼绝热通道（STIRAP）。该耦合器由两个非对称的特定弯曲波纹金属结构作为输入和输出SPPs波导，以及一个直波纹金属结构作为中间SPPs波导组成。从理论和模拟结果，我们证明了SPP可以有效地从输入到输出波导转移。我们的器件对几何参数的扰动具有鲁棒性，同时它表现出宽带性能（从0.3 THz到0.8 THz），传输速率超过70 $\%$。面内THz耦合器可以极大地简化制作工艺，有助于开发紧凑、坚固的集成THz器件，促进THz器件在全光网络和THz通信中的应用。
2020-02-15 physics.optics quant-ph
Single-cycle scalable terahertz pulse source in refleciton geometry
提出了一种用于产生超高场单周期太赫兹脉冲的倾斜脉冲前沿泵浦太赫兹脉冲源。这种光源结构简单紧凑，由一个背面带有闪耀反射光栅的单晶片组成。其进一步的重要优点是能量可缩放性和对称的THz光束轮廓。在泵浦能量为450 mJ、中心波长为1030 nm、脉宽为1 ps的条件下，对直径为5 cm的LiNbO $_3$晶体，采用5.6 mJ的太赫兹脉冲能量，可以产生50 MV/cm的聚焦场。这类光源基本上可以促进THz驱动的电子和质子加速器的实现，并为新一代具有极高场的太赫兹脉冲概念开辟道路。
2019-07-04 physics.optics
Coupled metamaterial-phonon terahertz range polaritons in a topological insulator
本文通过TDTS实验展示BST拓扑绝缘体声子与LC超材料光子模式的强耦合，观测到声子极化激元及约0.09的归一化耦合强度，证明可借电磁环境调控材料力学、磁与拓扑自由度。
2024-05-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Resonant acousto-optics in the terahertz range: TO-phonon polaritons driven by an ultrasonic wave
共振声光效应的分析和数值研究在太赫兹范围内的横向光学（TO）声子的调解人的作用，强烈耦合的超声和光场。传播的声波通过非谐通道与TO声子相互作用，并在TO-声子极化激元能量色散中打开带隙，这导致明显的布拉格散射和入射光的反射。不同布拉格复制品的频率分离，这是在声光的心脏，使我们能够研究共振声光效应中最简单和有效的几何形状的共线传播的电磁波和超声波。计算了在较宽的泵浦声波频率和强度范围内，CuCl参数下的声致能隙、布拉格反射谱以及电场和极化的空间分布。我们的研究结果表明，太赫兹光谱的半导体晶体，开辟了有效的和方便的操纵其红外特性的方式，通过调整声波的参数的剧烈变化。
2012-05-24 cond-mat.other physics.optics
Sweeping Plasma Frequency of Terahertz Surface Plasmon Polaritons with Graphene
等离子体频率是表面等离子体激元（SPP）波的低损耗传播和倏逝衰减的光谱边界，其对应于高截止现象并且通常用于识别SPP。在太赫兹（THz）频率下，具有周期性金属凹槽的金属线可以模仿传统的光学SPP，这被称为设计者SPP。理论上，太赫兹表面等离子体产生的等离子体频率随着槽深的增加而降低。在这里，通过用石墨烯片代替金属凹槽，首次展示了动态扫描SPP等离子体频率。该金属-石墨烯混合结构包括具有周期性石墨烯凹槽的金属线、用于选通石墨烯的薄层离子凝胶和用于均匀栅场的金属尖端。随着化学势的变化，石墨烯的平均电导率被调制，使得石墨烯凹槽的有效深度改变，从而扫描THz SPP的等离子体频率。模拟和实验数据表明，在-0.5至0.5 V的低偏压下，等离子体频率从195至180 GHz发生红移。该结构揭示了一种新的方法来控制太赫兹范围内SPP传播的开/关状态。
2021-11-15 physics.optics
Nanoscale-confined Terahertz Polaritons in a van der Waals Crystal
电磁场限制对于纳米光子技术至关重要，因为它允许增强光-物质相互作用，从而实现深亚波长尺度的光操纵。在太赫兹（THz）光谱范围内，辐射限制通常是通过特殊设计的金属结构（如天线或纳米缝）实现的，由于太赫兹辐射的波长相当长，因此具有较大的占地面积。在这种情况下，范德华（vdW）晶体中的声子极化激元-光耦合到晶格振动-已经成为控制超过衍射极限的光的有前途的解决方案，因为它们具有极端的场约束和低光学损耗。然而，在太赫兹频率的纳米尺度限制的声子极化激元的实验演示至今仍然难以捉摸。在这里，我们提供了它通过采用散射型扫描近场光学显微镜（S-SNOM）结合自由电子激光（FEL），揭示了一系列的低损耗极化激元激发频率从8至12太赫兹的VDW半导体$α-MoO_3$。我们可视化太赫兹极化激元与i）面内双曲色散，ii）极端纳米级场约束（低于$λ_o/75$）和iii）长极化激元寿命，下限> 2 ps。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Omni-directional, broadband and polarization-insensitive thin absorber in the terahertz regime
提出了一种同时适用于横电（TE）和横磁（TM）极化的近全向太赫兹吸收体。通过金属-介质层中的磁极化激元的激发，入射光在比共振波长小约25倍的薄厚度中被完全吸收。通过简单地堆叠具有不同几何尺寸的几个这样的结构层，由于不同层中的磁极化激元的杂化，可以有效地增强这种强吸收的带宽。
2009-06-11 physics.optics
Terahertz Cavity Phonon Polaritons in Lead Telluride in the Deep-Strong Coupling Regime
本文研究碲化铅中声子与太赫兹腔光子的深强耦合，观测到巨大真空拉比分裂，证实系统进入深强耦合区域，为量子技术应用提供可调平台。
2025-01-18 physics.optics
Terahertz nanospectroscopy of plasmon polaritons for the evaluation of doping in quantum devices
该研究利用太赫兹散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）探测量子器件中的纳米尺度等离极化激元，通过矢量校准的多层提取程序定量分析掺杂层的厚度与复介电常数，并证明刻蚀该层可提升超导谐振器的质量因子，为量子器件表面介电特性提供了有效的诊断工具。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Efficiently Laser Driven Terahertz Surface Plasmon Polaritons on Long Metal Wire
本研究提出亚相对论飞秒激光驱动米级长金属线高效产生太赫兹表面等离子体激元的新方案，实现2.4%的高转换效率与25 cm以上传播距离，为太瓦级单周期太赫兹表面等离子体激元应用提供可行途径。
2025-02-21 hep-ex physics.optics
Efficient Generation of Intense Broadband Terahertz Pulses from Quartz
强太赫兹（THz）脉冲有助于观察各种非线性光学效应和操纵材料特性。在这项工作中，我们报告了一种方便的方法，可以产生强大的宽带太赫兹脉冲与中心频率可调2-4太赫兹之间。利用倾斜波前超短脉冲泵浦廉价石英晶体，可以获得脉冲能量为1.2微焦耳的相干太赫兹光源。由于石英晶体具有宽的透明光谱窗口和高的损伤阈值，理论分析和实验结果表明，石英晶体的光整流效率与LiNbO_3晶体相当，但覆盖的光谱范围要宽得多。该工作不仅为1 THz以上的非线性THz光谱研究提供了急需的光源，而且为光学频率转换用非线性光学晶体的选择提供了一条可供选择的途径。
2022-11-07 physics.optics
Terahertz topological plasmon polaritons for robust temperature sensing
首次从理论上研究了拓扑等离子体激元在温度传感中的应用。基于Su-Schrieffer-Heeger模型中拓扑边缘态的类比，在一维本征锑化铟（InSb）微球链中实现了TPP.通过分析光子能带结构的拓扑结构和本征模分布，证明了TPP的存在。通过利用InSb在太赫兹范围内的介电常数的温度依赖性，TPPs的谐振频率可以在很大程度上由温度调谐。此外，它示出的TPP谐振频率的温度灵敏度可以高达$0.0264~\mathrm{THz/K}$在室温下，导致超过150的品质因数。通过计算链附近的LDOS，我们进一步证明了TPPs的温度敏感性是通过近场探测技术实验检测。这种灵敏度是稳健的，因为TPP是高度保护的模式，对无序免疫，并且可以实现对辐射的强限制。我们设想这些TPPs可以用作有前途的候选人，用于强大和增强的温度传感。
2019-11-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Live Streaming of the Uncompressed HD and 4K Videos Using Terahertz Wireless Links
驯服太赫兹波（100 GHz-10 THz）被认为是无线通信的下一个前沿。虽然用于超高带宽太赫兹无线通信的组件在过去几年中发展迅速，但是它们的商业可用性仍然缺乏。然而，正如我们在本文中所展示的那样，由于微波和红外光子学硬件的最新进展，现在有可能为实际应用组装高性能混合太赫兹通信系统。作为一个例子，在这项工作中，我们提出了基于光子的太赫兹无线通信系统的设计和性能评估，用于传输使用所有商用系统组件构建的未压缩4K视频馈送。特别地，在红外C波段中操作的两个独立的可调谐激光器被用作用于在光混合器中使用频率差生成来生成太赫兹载波的源。其中一个IR激光束携带使用LiNbO 3电光调制器进行强度调制的数据。零偏置肖特基检测器被用作数据流的检测器和解调器，随后是高增益和低噪声前置放大器。太赫兹载波频率固定在138 GHz，并且系统的特征在于测量5.5 Gbps的伪随机比特序列的误比特率。通过优化链路几何结构和判决参数，在1 m的链路距离上实现了无差错（BER<10-10）传输。最后，我们详细介绍了将专业4K摄像机集成到THz通信链路中，并演示了未压缩高清和4K视频的实时流传输，然后分析了链路质量。
2017-12-13 physics.app-ph physics.optics
Ultrastrong Coupling Signatures in Photon Statistics from Terahertz Higgs-Polaritons
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
研究通过腔内超导体传输光子统计，揭示强耦合下双光子Higgs极子的非线性特性，发现光子统计变化源于暗腔态的形成，为太强耦合提供诊断方法。
2026-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.optics
Deep-Subwavelength Plasmon Polariton Atomic Cavity Detector for Frequency- and Polarization-Sensitive Terahertz Detection and Imaging
State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies（光电信息材料与技术国家重点实验室）；Guangdong Province Key Laboratory of Display Material and Technology（广东省显示材料与技术重点实验室）；School of Electronics and Information Technology（电子与信息学院）；Sun Yat-sen University（中山大学）
石墨烯等离子极化子原子腔探测器实现深亚波长尺度下的高频偏振敏感太赫兹检测与成像
2026-01-05 physics.optics
Numerical study of Anderson localization of terahertz waves in disordered waveguides
本文研究了太赫兹频率下准一维无序波导中的电磁波输运。用有限元方法计算了太赫兹波在随机排列的充气圆形散射体的铌酸锂$_{3}$波导中的传播，在实验可及的长度尺度上表现出安德森局域化的开始.平均透射率作为波导长度和散射体密度的函数的结果表明从扩散到局部输运制度有明显的交叉。此外，我们发现，传输波动急剧增长时，进入本地化制度。我们的数值计算结果是在很大范围内的实验可访问的参数在扩散和本地化制度打开太赫兹波本地化的实验观察的路径与理论在很好的定量协议。
2014-01-22 cond-mat.dis-nn physics.optics
Van der Waals phonon polariton microstructures for configurable infrared electromagnetic field localizations
支持声子极化激元的极性范德华（vdW）晶体最近引起了人们的广泛关注，因为它们可以将红外和太赫兹（THz）光限制在深亚波长尺寸，从而允许在纳米级引导和操纵光。这些晶体在器件中的实际应用强烈依赖于其空间局部电磁场分布的确定性工程，这仍然具有挑战性。这项研究表明，极化激元干涉可以通过将vdW晶体α-MoO 3图案化为支持高度面内各向异性声子极化激元的微结构来增强和定制。极化激元面内等距曲线相对于微结构边缘的取向是控制极化激元干涉的关键参数，通过使微结构尺寸和形状以及激发频率能够调谐来呈现红外电磁场局部化的配置。因此，我们的研究提出了一个有效的理论基础工程红外线流动的平面光子器件。
2021-04-01 physics.app-ph physics.optics
Proposal for a Detector of Photons with Zero Projection of Spin
我们提出了一种间接的方法检测光子与零投影的自旋介导的太赫兹光子的发射。该太赫兹源是基于在极化激元BEC形成的机制中的微腔激子极化激元系统，此时腔光子获得位于腔中的有效质量，因此接收第三自旋自由度（对应于具有手征性l = 0的纵向极化）。光跃迁可以发生在分别基于轻空穴和重空穴激子的两个极化激元基态之间，并伴随着具有可控特性的太赫兹辐射的发射。我们计算了一个基于InAlGaAs合金的实际腔的这种跃迁的偶极矩阵元和相应的自发发射率，研究了它的动力学，并估算了太赫兹源的量子效率。
2014-11-14 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Enhanced Terahertz Spectroscopy of a Monolayer Transition Metal Dichalcogenide
针对单层过渡金属二硫化物太赫兹表征难的问题，本研究利用特制金属表面实现万倍局部吸收增强，成功提取其声子共振特征与有效介电常数，为相关声子极化激元器件设计提供支撑。
2024-05-14 physics.optics
On-chip transfer of ultrashort graphene plasmon wavepackets using terahertz electronics
本文提出通过欧姆接触注入电脉冲在片上电学产生、操控和读出太赫兹石墨烯等离激元波包，实现1.2 ps脉宽、极端三维空间束缚及约30%转换效率，为范德瓦尔斯异质结构中的片上等离激元信号处理提供新平台。
2025-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
High-Q Dual-Band Graphene Absorbers by Selective Excitation of Graphene Plasmon Polaritons: Circuit Model Analysis
本文设计了两种用于太赫兹频率的双波段石墨烯基吸收体。该吸收器是由二维（2D）阵列的色带和磁盘印刷在接地平面背衬介电间隔。该设计是基于在每个共振带处石墨烯图案化阵列的特定等离子体激元的激发。一个分析电路模型是用来推导出封闭形式的关系的几何参数的吸收体和石墨烯参数。石墨烯图案化阵列表现为由串联RLC分支的无限并联阵列制成的表面导纳。每个分支等效于提供不同共振模式的石墨烯等离子体激元（GPP）。设计过程基于选择性地激励前两个GPP。这意味着在电路模型分析中选择性地使用并联RLC分支中的两个。使用的解析解得到的结果进行了比较与HFSS中的全波模拟。结果之间的协议验证了开发的设计方法。
2019-12-07 physics.app-ph physics.optics
Towards generation of mJ-level ultrashort THz pulses by optical rectification
利用倾斜脉冲波前激励对LiNbO 3晶体中的超短激光脉冲进行光整流是产生近单周期太赫兹脉冲的有效方法。受各种应用的启发，进行计算以优化THz峰值电场强度。结果预测太赫兹输出的峰值电场强度MV/cm的水平上，在0.3-1.5太赫兹频率范围内，通过使用约500 fs的最佳泵浦脉冲持续时间，最佳的晶体长度，和低温温度为减少太赫兹吸收铌酸锂。通过聚焦，THz电场强度可以进一步增加到几十MV/cm。使用最佳条件与接触光栅技术一起，具有100 MV/cm场强和数十兆焦耳尺度上的能量的太赫兹脉冲是可行的。
2011-03-11 physics.optics
Strong Coupling of Epsilon-Near-Zero Phonon Polaritons in Polar Dielectric Heterostructures
我们报告的第一个观察到的近零（ENZ）声子极化激元在AlN薄膜完全杂化与表面声子极化激元（SPhP）支持的相邻SiC衬底。采用一个强耦合模型的色散和电场分布在这些杂化模式的分析，我们表明，他们共享的两个先驱模式的最突出的特点。这种新型ENZ-SPhP耦合极化激元具有高度的传播特性和深度亚波长光限制，可以作为未来红外和太赫兹（THz）纳米光子集成和通信器件的构建模块。
2018-11-14 physics.optics
Ultraconfined THz Phonon Polaritons in Hafnium Dichalcogenides
本研究针对太赫兹声子极化激元受限不足问题，利用铪基二硫化物的强光-物质耦合强度与自然双曲性实现超受限（因子超λ0/250），为太赫兹纳米光子应用提供支撑平台。
2025-02-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Terahertz two-dimensional coherent spectroscopy: unlocking coherent quantum intraband nonlinear dynamics
Chonnam National University（全南国立大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文建立统一理论框架，利用太赫兹二维相干光谱解锁量子材料带内非线性动力学，并综述其在等离子体激元、声子等研究中的应用。
2026-09-15 physics.optics
Multicolor phonon excitation in terahertz cavities
研究提出利用太赫兹腔调谐声子极化激元频率以激发多色声子，克服了声子频率难以改变的局限，实现了动态晶体学对称性破缺及交错声子角动量与磁矩模式的产生。
2025-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
A planar hyperlens based on a modulated graphene monolayer
研究了太赫兹表面等离子体激元在调制石墨烯单层上的通道化，并用于亚波长成像。由一组具有交替的正虚电导率和负虚电导率的平行纳米带形成的各向异性表面电导率用于实现超透镜所需的渠化制度。与波长相比，带状物是窄的，并且通过在波纹接地平面上选通石墨烯层来电子地创建。良好的质量渠道化的表面等离子体极化激元显示在太赫兹，即使在现实的石墨烯中的损失的存在下，与亚波长成像应用的相关影响。
2013-11-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
One- and two-dimensional photo-imprinted diffraction gratings for manipulating terahertz waves
基于含有金属结构的人造材料的新兴技术通过滤波器，吸收器和偏振器等组件提出了前所未有的太赫兹波控制前景。这些器件的功能性由于其金属或极化激元组成的性质而是静态的，尽管可以通过并入电偏置半导体来实现一定程度的可调谐性。在这里，我们展示了一个光子结构的金属掩模的光学图像投影到薄GaAs衬底上使用飞秒脉冲激光源。我们表明，由此产生的高对比度图案的光激发载流子可以创建衍射元件的传输操作。随着金属掩模被数字光刻设备所取代，我们的光压印光子结构提供了一条通往具有可重构功能的太赫兹组件的路线。
2014-05-31 physics.optics
Enhancing the photomixing efficiency of optoelectronic devices in the terahertz regime
提出了一种将光混合器和光探测器中大部分载流子的渡越时间缩短到$< 1$ ps的方法。增强的光场与表面等离子体激元相结合，加上速度过冲现象导致载流子渡越时间的净减少。作为一个例子，给出了模型计算，其证明了基于低温生长GaAs的光混合器的THz功率产生效率的$> 280\times$（或分别在1和5 THz下的$\sim$ 2800和31.8 $μ$ W）改进。由于对载流子复合时间的依赖性最小，预计所提出的方法为提高覆盖UV至远红外通信波长（300至1600 nm）的光混合器和检测器的速度和效率铺平了道路。
2006-04-27 physics.optics
Magneto-polaritons in Weyl semimetals in a strong magnetic field
外尔半金属的奇异拓扑和输运性质在凝聚态物质界引起了很大的兴趣。在这里，我们表明，外尔半金属在强磁场是非常不寻常的光学材料。电磁波的传播受到手征外尔费米子的等离子体激元响应和由磁场引起的极端各向异性之间的相互作用的影响。由此产生的磁极化激元具有一些特殊的性质，如双曲色散，光子阻带，耦合诱导透明，和宽带偏振转换。这些效应可用于这些材料的光谱学，包括手性异常的检测，或用于宽带太赫兹/红外应用。
2017-08-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
