經過兩年攻關，中國科學院空天信息創新研究院的科研人員研發出新型太赫茲波偏振調制器，成功實現超寬帶太赫茲波偏振態的高精度動態調控。這一關鍵技術突破，將推動太赫茲波在新一代無線通信、文物無損檢測、生物微量傳感等方向的應用。相關研究成果已發表于近期的國際學術期刊《光學》上。

太赫茲波是指頻率在0.1太赫茲至10太赫茲范圍內的電磁波，在電磁波譜上位于微波和紅外線之間，是一段還沒有被廣泛開發利用的波段。它具有高穿透性、光子能量低等特點，因此被稱為“安防專家”，在安檢、無損檢測等領域有重要應用。它還具有高頻率、寬帶寬等特點，因此被認為是未來發展6G的重要技術方向。

要實現上述應用，就得控制好太赫茲波的偏振態。“偏振描述的是電場振動隨時間的變化規律。”論文通訊作者、空天院研究員陳學權說，“光波的電場振動如同藝術體操運動員手里的繩子，既可上下、左右擺動，也能順時針、逆時針旋轉。偏振調制器扮演著運動員的角色，制造出截然不同的運動軌跡。”

然而，主動控制太赫茲波的偏振卻有非常大的挑戰。“這主要是因為赫茲波的波長在百微米到毫米級別，常規材料難以實現高效調控；太赫茲波的帶寬極大，對偏振調制器的結構要求很高。”陳學權說，就好像體操運動員手中的繩子既要做出大幅度的甩動，又要具備高達100倍的速度變化能力。

在這項研究中，科研人員新研發的太赫茲波偏振調制器，可以靈活控制太赫茲波偏振，輸出任意的偏振態。“相比已報道的其他太赫茲波偏振調制器，我們研發的偏振調制器在多功能性、大工作帶寬以及高控制精度方面取得顯著突破，可為光譜檢測提供先進的偏振解析能力，能滿足材料物理特性研究、生物制藥品質監測等應用需求，也可作為下一代信息技術的核心部件，在高速通信中降低傳輸損耗、提高數據吞吐量。”陳學權說。