Гибридные метаповерхности для сверхбыстрой модуляции терагерцового излучения

Для реализации эффективной передачи информации больших объемов необходимы модуляторы ТГц излучения, работающие в широком диапазоне спектра и обладающие возможностью сверхбыстрой перестройки. Мы предлагаем, в качестве модулятора терагерцового излучения, использовать металл-полупроводниковую ТГц метаповерхность (с характерным размером структур порядка 10 мкм), дополненную оптическими диэлектрическими наноструктурами (с характерным размером структур порядка 10 нм). Наши предварительные исследования показали, что диэлектрические оптические наноантенны значительно усилят поглощение управляющего оптического излучения в полупроводниковой подложке. Такой подход позволит нам эффективно перестраивать как амплитуду, так и фазу ТГц излучения с помощью лазерного излучения. Так как в качестве управляющего излучения предполагается использовать лазерные импульсы фемтосекундной длительности, аналогичные используемым для эффективной генерации ТГц, перестройка будет автоматически синхронизирована с излучаемым сигналом и происходить в субпикосекундных временных интервалах. Мы предполагаем, что эффективное сочетание наноразмерной структуры с микроразмерным дизайном ТГц метаповерхности (ТМП) и составом полупроводниковой подложки позволит получить сверхбыструю амплитудную и фазовую модуляцию ТГц излучения, и откроет возможность создания компактных систем широкополосной ближней и дальней беспроводной связи, а также перестраиваемых оптических элементов (линз, фильтров, фазовых пластин, пространственных модуляторов) для ТГц диапазона. В ходе выполнения проекта, мы предлагаем изучить особенности модуляции терагерцового излучения в ТМП с наноразмерными структурами. В рамках проекта будут проведены как численное моделирование и теоретический анализ, так и полный комплекс экспериментальных исследований.