マルチチャネル場摂動符号化チップ内における高精度デジタルテラヘルツ位相操作

直接位相変調は、テラヘルツ研究分野において最も緊急かつ困難な問題の1つである。今回我々は、伝送線と結合した二次元電子ガス（2DEG）摂動微細構造ユニットを用いて高精度デジタルテラヘルツ位相操作を実現する、新たな方法を提案する。我々は、局所摂動共鳴を誘起して、導波されたテラヘルツ波の位相を操作した。外部電圧を用いて2DEGの電子輸送特性を制御することによって、導波された波の位相に影響を及ぼす摂動の強さを操作できる。この外部制御によって、周波数範囲0.26～0.27 THzにおいて2～5°という高い精度でテラヘルツ波の位相の電子的操作が可能になり、平均位相誤差はわずか4 fsというタイミング誤差に相当する0.36°しかなかった。重要なのは、平均挿入損失が0.265 THzで6.14 dBと低く、振幅ゆらぎが0.5 dBと小さいため、このデバイスによって、ほぼ理想的な位相のみの変調が得られることである。