《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 微波|射頻 > 設計應用 > 鈮酸鋰晶片間的太赫茲無線傳能
鈮酸鋰晶片間的太赫茲無線傳能
電子技術應用
張琦,,蘭志成
(中國電子科技集團公司第十八研究所,,天津 300384)
摘要: 太赫茲無線傳能在空間應用具備潛力,。介紹了現(xiàn)階段主要的太赫茲產(chǎn)生和接收方法,針對太赫茲波可以在亞波長鈮酸鋰晶片間的無線傳輸?shù)默F(xiàn)象,,分析了利用片上微結構增強晶片表面倏逝場的可能,從而能夠增加片間太赫茲無線傳能的距離,,為太赫茲無線能量傳能的應用提供了一種可行性方案,。
中圖分類號:TN384
文獻標志碼:A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234026
中文引用格式: 張琦,蘭志成. 鈮酸鋰晶片間的太赫茲無線傳能[J]. 電子技術應用,,2023,,49(7):20-24.
英文引用格式: Zhang Qi,Lan Zhicheng. Terahertz wireless energy transmission between lithium niobate wafers[J]. Application of Electronic Technique,,2023,,49(7):20-24.
Terahertz wireless energy transmission between lithium niobate wafers
Zhang Qi,Lan Zhicheng
(China Electronics Technology Group Corporation 18th Research Institute,, Tianjin 300384,, China)
Abstract: Terahertz wireless energy transmission has potential applications in space. This paper introduces the main methods of terahertz generation and reception at present. In view of the phenomenon that terahertz waves can be wirelessly transmitted between subwavelength lithium niobate wafers, the possibility of enhancing the evanescent field on the wafer surface using on-chip microstructures is analyzed, which can increase the distance of terahertz wireless energy transmission between the lithium niobate wafers, providing a feasible scheme for the application of terahertz wireless energy transmission.
Key words : terahertz;lithium niobate wafer,;wireless energy transmission,;on-chip microstructure

0 引言

太赫茲波段(100 GHz~10 THz)介于微波與紅外光之間,從應用的角度,,有其獨特的優(yōu)勢,。相比較于微波,太赫茲波定向性相對更好,,可以穿透等離子體,,抗等離子體干擾能力強;相對于紅外光,,太赫茲波穿透性好,,相對于紅外光安全性高。因此,太赫茲被美國評為“改變世界的十大技術”之一,,受到發(fā)達國家的重視和發(fā)展,。目前,太赫茲波在探測,、通信,、影像、雷達等領域都取得了突破性進展,。由于大氣對太赫茲波的吸收比較強烈,,太空環(huán)境便成為太赫茲波最理想的發(fā)揮空間,。無論是深空探測、月面成像,、太空無線通信,、天體追蹤,太赫茲都有著巨大應用潛力,。宇宙中有大量的太赫茲信息能源,,利用太赫茲技術探索宇宙是天文學的重要課題。

而在傳能領域,,太赫茲傳能的研究還處于空白,。無線傳能技術在很多領域有很大的應用需求,數(shù)字化士兵,、車載設備,、無人機、無人值守傳感網(wǎng)絡的電力供應問題都可以通過無線傳能的方式解決,。在太空領域,,空間站對衛(wèi)星,月球電站對探月機器人都需要進行能量傳輸,。太赫茲波在無線傳能方面也有不少優(yōu)勢:首先,,相比于激光,太赫茲波的良好穿透性可以在被傳能物體被阻擋的條件下進行傳能,,也不受煙塵,、沙霧的影響;其次,,太赫茲波的單光子能量比微波更強,,攜帶的能量更大。并且太空中太赫茲波在通信和探測領域的優(yōu)勢巨大,,為滿足小型化緊湊化的發(fā)展趨勢,,考慮到太赫茲也許是將太空探測、偵查,、通信和傳能統(tǒng)一起來的最佳工具,,進行太赫茲傳能方面研究是非常必要的。

超薄鈮酸鋰晶片是一種厚度在太赫茲亞波長尺度的平板波導,。研究發(fā)現(xiàn),,利用元激光的方法可以在鐵電晶體鈮酸鋰中激發(fā)出太赫茲波,亞波長波導的特性使太赫茲波能夠在鈮酸鋰晶片穩(wěn)定傳播,。此外,,超薄鈮酸鋰晶片為太赫茲波的調控提供了便利,,通過在晶片上定制片上或片內微結構,,可以實現(xiàn)對太赫茲波分頻,、局域、表面化等功能,,在傳感領域的應用已被驗證,。超薄鈮鋰晶片是一個有利于太赫茲技術發(fā)展和應用的可行性平臺,將太赫茲的激發(fā),、傳輸,、控制、探測以及與物質或結構相互作用等過程整合在一起,,并且近幾年超薄鈮酸鋰晶片中太赫茲波非線性增強的發(fā)現(xiàn),,進一步說明了超薄鈮酸鋰晶片中太赫茲波多維調控的潛力。

      太赫茲技術的瓶頸在于合適的源和光電轉換裝備,,而無線傳能對它們的要求是最高的,。本文介紹目前已有產(chǎn)生和接收太赫茲波的方法,說明了超薄鈮酸鋰晶片在太赫茲產(chǎn)生,、片間無接觸能量傳輸和片上能量調控上的優(yōu)勢,。




本文詳細內容請下載:http://forexkbc.com/resource/share/2000005386




作者信息:

張琦,蘭志成

(中國電子科技集團公司第十八研究所,,天津 300384)


微信圖片_20210517164139.jpg

此內容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),,未經(jīng)授權禁止轉載。