在电磁频谱中，太赫兹波的频率范围为0.1 THz–10 THz，对应的波长范围为30 μm – 3000 μm。位于微波和红外辐射之间的太赫兹波，因为其所处波段的特殊性，决定了其穿透力强、安全性高、瞬时带宽极宽等独特性质，在成像、国防安全、生物样品检测和无线通信等众多学科领域得到了广泛的应用。这些应用所涉及的太赫兹系统中，太赫兹调制器主要用于调控太赫兹波的电磁特性。通过外部激励，如光、热、电等，来调控太赫兹波的相位、幅度、极化状态等特性。硅作为太赫兹波段常用的基底材料被广泛应用于太赫兹调制器中，然而，硅基底自身光吸收较弱，很难获得较高的调制深度，这一点极大的制约了硅基底太赫兹调制器的性能，这是发展硅基底太赫兹调制器面临的关键难题之一。

针对该问题，长期以来基于金属纳米材料的调制器被广泛关注，但这些传统金属纳米颗粒调制器存在制备复杂、对近红外光吸收差、吸收范围窄的缺点。为此，合肥工业大学仪器科学与光电工程学院(光电院)赖伟恩太赫兹研究组提出了一种基于银纳米颗粒/碳量子点(Ag NPs/CDs)近红外驱动的太赫兹调制器。通过将CDs与Ag NPs相结合的方法得到Ag NPs/CDs结构，改变了纳米粒子原有的介电环境，使得Ag NPs/CDs在近红外波段获得了更好的吸收光谱。实验结果表明，在近红外光的调控下，Ag NPs/CDs近红外驱动的太赫兹调制器在太赫兹波段范围内近红外驱动达到了极大的调制深度。该研究成果作为封面文章发表在红外毫米波领域国内外知名期刊---中科院SCI期刊《Journal of Infrared and Millimeter Waves》(中文名称：《红外与毫米波学报》，每年文章总数为126篇)的2023年42卷第4期上，该刊由中科院于1982年创刊，被“SCI”、“EI”全文收录，被评为“中国精品科技期刊”、“中国自然科学核心期刊”、“中国科技核心期刊”、“中国科学引文数据库统计源期刊”、“中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊（CAJCED）”。同时该研究成果在2023年9月于中国·上海举办的《ESIT 2023》国际会议（Earth & Space：from Infrared to Terahertz International Conference 2023）中获得最佳学术Poster奖。

 图1. Ag NPs/CDs调制器示意图

 图2. 文章成果的期刊封面图

 图3. ESIT 2023国际会议获得最佳学术Poster奖

 图4. ESIT 2023国际会议获奖照片

该研究工作提出了一种通过CDs和Ag NPs结合后所具有的量子尺寸效应和介电限域效应，使得Ag NPs/CDs结构可以在近红外波段展现出较好的光吸收特性，在太赫兹/红外光纤混合通信系统中具有重要应用价值。该论文合肥工业大学为第一署名单位，我校赖伟恩副研究员为论文唯一通讯作者，硕士研究生苟晗光为第一作者。该研究成果受到国家自然科学基金项目、测量理论与精密仪器安徽省重点实验室、德国科学基金会的支持，合肥工业大学为论文第一单位，中国电子科技集团第13研究所为合作单位。

 文章链接：http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2022363?st=article_issue

 期刊封面链接：http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/uploadfile/cover/hwyhmbcn/2023_4_big.jpg

 国际会议链接：http://www.esit-cn.com/