[发明专利]一种基于有机溶剂的太赫兹波相位调控方法

说明书

一种基于有机溶剂的太赫兹波相位调控方法，属于太赫兹波相位调控领域。包括：1）将有机溶剂注入比色皿中；2）将装有有机溶剂的比色皿放入太赫兹波的光路上；3）在20~70℃的温度范围内调节有机溶剂的温度，即可实现太赫兹波的相位调控。本发明基于有机溶剂的太赫兹波相位调控方法，采用苯、甲苯等有机溶剂，价格低廉，容易获得；方法简单，易于操作，重复性好，使用范围广，通过温度或光即可实现太赫兹波的相位调控。

技术领域

本发明属于太赫兹波相位调控领域，具体涉及一种基于有机溶剂的太赫兹波相位调控方法。

背景技术

太赫兹波技术被美国评为“改变未来世界的十大技术”之一，被日本列为“国家支柱十大重点战略目标”之首。其中太赫兹波相位调控，是指对时域太赫兹波谱在传输时间上进行延迟或提前的一种调控技术，其在太赫兹波通讯、雷达等领域有着巨大的应用前景。在两束太赫兹波同时传输时，通过对其中一束的相位进行调控，可以实现相消或增强；在多束太赫兹波同时传输时，也可以通过控制某些波的相位来实现对太赫兹波波束方向的调整。因此，一种廉价、便捷、应用广泛的太赫兹波相位调制方法就显得极为重要。

液晶材料是一种被广泛研究的太赫兹波相位调控材料。这是由于液晶材料是一种双折射率材料，可以通过诸如磁场、电场等外场来改变液晶分子的取向来调节液晶材料的双折射率，从而实现从可见光到微波、太赫兹波的相位调控。目前为止，可以通过对液晶材料施加外磁场或者电场的方式来实现太赫兹波相位的动态可调。通过磁场调控，需要在高达5100Gs的磁场下，才能让太赫兹（1THz）通过1.3mm厚的液晶实现55°的相位调控，施加磁场的装置会很庞大，且很不方便。而通过电场调控，需要施加超过100V/cm的电场，才能让太赫兹（1THz）通过0.5mm厚的液晶实现90°相位调控。这样大的电场，一般需要设计一个复杂的结构来使电极的距离足够近以产生足够大的电场，但是导电电极一般是难以透过太赫兹的，因此需要更复杂的设计来实现电场调控相位。此外，液晶材料价格高昂，磁场和电场的施加对应用场景有严格的要求，这些都限制了该方法的广泛应用。

发明内容

本发明的目的之一在于提出了一种价格低廉的基于有机溶剂的太赫兹波相位调控方法，本发明的目的之二在于提出了一种光调控的太赫兹波相位调控方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于有机溶剂的太赫兹波相位调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）有机溶剂注入比色皿中；

2）将装有有机溶剂的比色皿放入太赫兹波的光路上；

3）在6~79℃的温度范围内调节有机溶剂的温度，即可实现太赫兹波的相位调控。

进一步地，所述有机溶剂为折射率随温度变化的有机溶剂，具体为苯、甲苯等。

一种基于有机溶剂的太赫兹波相位调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将纳米颗粒分散于有机溶剂中，搅拌混合均匀，得到质量浓度为0.01~0.1 mg/mL的纳米颗粒溶液，并将纳米颗粒溶液注入比色皿中；

2）将装有纳米颗粒溶液的比色皿放入太赫兹波的光路上；

3）通过在6~79℃的温度范围内调节有机溶剂的温度，或者通过在装有纳米颗粒溶液的比色皿上施加激光光束，在0.01W~3W的功率范围内改变激光光束的功率，即可实现太赫兹波的相位调控。

进一步地，步骤（1）所述纳米颗粒为金、银、硅、氮化钛等具有光热效应的纳米颗粒，纳米颗粒的直径为2~200nm。

进一步地，步骤（1）所述有机溶剂为折射率随温度变化的有机溶剂，具体为苯、甲苯等。

进一步地，步骤（3）所述激光光束为能与纳米颗粒产生光热作用的泵浦或连续激光，激光波长根据纳米颗粒光吸收能力进行调节。