日本团队使用超细切割金属线开辟了太赫兹波新用途的道路

日本研究人员成功地测试了无反射、高折射率的超表面，该超表面最终可能被用于实际应用中，以发送、接收和操纵太赫兹波段（THz）的光和无线电波。超表面是一种人造的二维平面材料，是由放置在聚酰亚胺薄膜正反面的超细银浆墨水切割金属线制成的。由东京农工大学（TUAT）工程学院副教授Takehito Suzuki领导的团队于2021年4月29日在《Optics Express》上发表了他们的发现。

这种平坦的超表面代表了太赫兹光学研究的一个飞跃，因为它们可能是灵活的，可以适应更广泛的潜在用途，而且远远小于目前这一代的太赫兹光学，后者依赖于在太赫兹波段具有固定折射率的自然存在的材料，如环烯烃聚合物、氧化镁和硅。一种材料的折射率表明，与真空相比，电磁波在材料中传播的速度有多慢。

接收、传输、控制和操纵1.0太赫兹以上的电磁波的更大能力对于释放其潜力是必要的，而这一潜力在很大程度上仍未得到开发。在1.0太赫兹以上具有高折射率的无反射超表面可以为6G无线通信和其他可能的商业应用等太赫兹平面光学提供一个无障碍平台。除了大大加快无线数据传输速度外，利用超表面操纵太赫兹波的更好能力可能会极大地推动波阵面成形，波束形成，偏振控制和光学涡旋等领域的技术发展，这些都是科学界和通信界非常感兴趣的课题。

日本研究团队着手支持更大的科学界的目标，即用二维平面光学元件取代传统的三维笨重的光学元件，这一壮举将释放空间，并允许开发更小、更适应性强的科学和通信仪器，以及更先进的安全摄像机。获取更多前沿科技 研究访问：https://byteclicks.com

该团队成员使用银浆墨水和非常薄的聚酰亚胺薄膜创造了他们的实验性超表面。通过一台能够绘制宽度为10微米线的超细喷墨打印机（SIJ Technology, Inc.），将带有银浆墨水的金属线切割到薄膜上，得到了他们所希望的结果：聚酰亚胺薄膜的6×6平方毫米的正反面均由80,036对金属丝切割而成，并带有银浆油墨，该表面具有高折射率和3.0 THz处的低反射率。

科学家计划进一步研究在THz波段使用平面光学器件的潜力，希望找到适用于未来广泛用途的可扩展的，商业上可行的材料。

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