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Inversely-designed terahertz metadevice with ultrafast modulation of double electromagnetically induced transparency windows

引用

Chinese Optics Letters 2022年第11期20卷 100-104页

作者： Siyang Hu Cheng Xiang’ai Weibao He Yuze Hu Mingyu Tong Zhongjie Xu College of Advanced Interdisciplinary Studies National University of Defense TechnologyChangsha 410073China Beijing Institute for Advanced Study National University of Defense TechnologyBeijing 100020China

terahertz metasurfaces have great applications for efficient terahertz modulation, but there are still problems in designing terahertz metadevices in terms of complexity and inefficiency. Herein, we demonstrate an inversely-designed terahertz metasurface with double electromagnetically induced transparency(EIT)-like windows by incorporating a particle swarm optimization(PSO) algorithm with the finite-difference time-domain method. We prepared and tested the metadevices, and the experimental terahertz signals are close to the designed results. By hybridizing amorphous germanium film with the inversely-designed metasurface, two EIT-like windows, including transmission and slow-light effect, exhibit ultrafast modulation behavior in 25 ps excited by a femtosecond laser. The modulation depths of transmission in two transparency windows are 74% and 65%, respectively. The numerical simulations also illustrate the ultrafast dynamic process and modulation mechanism, which match well with the experiment results. Our work thus offers opportunities for designing other objective functions of the terahertz metadevice.

关键词： terahertz metasurfaces inverse design double electromagnetically induced transparency

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