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William威廉亚洲-我院在太赫兹集成器件的旋转检测应用方面获得新进展

  

近日，上海理工年夜学光电学院太赫兹技术立异团队于庄松林院士的引导之下，初次提出了一种新型的集成式太赫兹涡旋发射器，并利用具备轨道角动量（OAM）的涡旋电磁波对于目标举行转速检测。该器件可调谐频率并引发具备差异拓扑电荷的OAM光束。研究团队利用正负拓扑电荷结合检测的要领，实现了于微多普勒滋扰旌旗灯号中辨认及检测扭转多普勒效应。研究结果以“用在扭转目标探测的集成太赫兹涡旋光束发射器”（ Integrated terahertz vortex beam emitter for rotating target detection）为题发表于《Advanced Photonics》期刊上（IF=17.3, 一区），谢静雅副教授为第一作者，通信作者为上海交通年夜学周林杰教授及上海理工年夜学朱亦鸣教授。

太赫兹处在新兴的电磁波波段，具备优良的穿透性，既可以统筹到光域中主瓣直径小、不容易受电磁滋扰影响William威廉亚洲-的优点，又可以直接于微波波段处置处罚回波旌旗灯号。多普勒效应于咱们的生活中无处不于，从用雷达跟踪汽车的速率到于天空中定位卫星，其焦点是当源及探测器相对于在相互运动时波怎样转变其频率。然而，传统的雷达体系于试图检测与雷达旌旗灯号成直角挪动的物体时碰到了障碍。携带OAM的涡旋电磁波扭转多普勒效应可以有用地解决传统雷达对于角运动趋向感知的盲点检测问题。

研究团队提出了一种可调谐的太赫兹涡旋发射器，可以经由历程独霸频率来引发具备±1拓扑电荷的涡旋光束。这些涡旋光束随后照射于扭转物体上，孕育发生的回波直接由线偏振天线吸收，简化了探测历程，提高了总体效率。经由历程对于频谱内的扭转多普勒效应举行有用辨认及检测，可以正确量化物体的扭转速率，最年夜偏差幅度仅为2%摆布。此外，经由历程于波导顶部部门刻蚀一个新的二阶光栅来节制横向自旋态，有用地解决了因为器件的高折射率对于比度而引起的双圆偏振叠加的难题，从而可以获得单个圆偏振标量涡旋光，使该器件很是合适举行太赫兹频率规模内的扭转速率检测。相较在现有的太赫兹频段其他孕育发生多拓扑荷涡旋光束的要领，该集成式太赫兹涡旋发射器可调控能力强，其光路构建历程简朴，轻易规模化扩大，且易受滋扰，稳定性较好。

因为集成器件的紧凑尺寸、低成本及年夜规模生产的潜力，该要领有望于未来的太赫兹雷达目标探测及匹敌体系中投入利用。

文章链接：

https://doi.org/10.1117/1.AP.5.6.066002

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