Novos dispositivos de terahertz, como biossensores e antenas em sistemas de comunicação rápida, podem se beneficiar de uma análise de uma lente de terahertz com estrutura de olho de boi conduzida por uma equipe totalmente RIKEN.
As ondas de terahertz são assim chamadas porque normalmente têm frequências entre 0,1 e 10 terahertz (1 terahertz é um trilhão de ciclos por segundo). Eles estão entre as regiões de microondas e infravermelho no espectro eletromagnético. Novas tecnologias baseadas em ondas terahertz estão decolando em áreas como imagem, comunicação sem fio e sensores.

Lentes que consistem em ranhuras concêntricas são comumente usadas para focalizar ondas terahertz em aplicações como imagens de alta resolução e antenas para comunicação sem fio rápida. Essas estruturas em forma de olho de boi afunilam a propagação de ondas terahertz em aberturas menores que o comprimento de onda da radiação terahertz. Mas até agora seu desempenho de foco foi medido apenas para ondas de terahertz que os atingem diretamente e não para ondas que os atingem obliquamente.

“Essas lentes dependem fortemente do ângulo da onda terahertz que colide”, diz Yu Tokizane do Centro RIKEN de Fotônica Avançada. "Esta dependência do ângulo foi ignorada em estudos anteriores porque as medições na incidência oblíqua são difíceis devido à baixa intensidade do sinal. No entanto, muitas aplicações práticas da estrutura olho de boi terahertz requerem vários ângulos de incidência."

Agora, Tokizane, Hiroaki Minamide e três colegas de trabalho, todos do RIKEN Center for Advanced Photonics, mediram a resposta de uma lente estrutura olho de boi a ondas terahertz atingindo-a em ângulos entre 0 e 8 graus.

"Nossos resultados serão úteis para otimizar a eficiência de acoplamento da antena olho de boi, um tipo de dispositivo que pode ser usado em aplicações espectroscópicas e de alcance", diz Tokizane.

A equipe descobriu que as lentes estabelecem duas ressonâncias:uma ressonância principal que varia com o ângulo de incidência e um lóbulo lateral para a ressonância principal. Esses resultados podem ser bem reproduzidos por um modelo simples.

"Os espectros medidos da estrutura do olho de boi parecem complicados à primeira vista", observa Tokizane. "No entanto, nosso modelo descreve os resultados experimentais incluindo pequenos picos, o que nos deixa confiantes de que os resultados experimentais não são artefatos. Neste estudo, foi interessante descobrir que resultados aparentemente complicados são corretos e apenas consequências de fenômenos físicos simples sem suposições extravagantes. ."

O estudo é publicado em Revisão Física Aplicada . + Explorar mais

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