Films Te/PET flexibles et robustes pour modulateurs térahertz tout-optiques ultrarapides

KNOXVILLE, TN, 26 août 2026 /24-7PressRelease/ -- Les dispositifs térahertz flexibles sont essentiels pour la photonique portable et les systèmes de communication intelligents, mais la déformation mécanique peut provoquer une perte d'informations et une interruption du signal. Ici, des nanofilms de Te déposés sur des substrats PET sont introduits comme modulateurs térahertz tout-optiques flexibles avec une efficacité de modulation élevée, une réponse picoseconde, une faible perte d'insertion et une robustesse à la flexion. Le dispositif permet en outre une reconnaissance d'images stable basée sur un réseau de neurones dans différentes conditions de flexion, ouvrant la voie vers une optoélectronique térahertz flexible et intelligente.

Les dispositifs térahertz flexibles suscitent un intérêt croissant pour les systèmes de photonique portable, de communication intelligente, d'imagerie flexible et de détection. Dans ces applications, les modulateurs térahertz servent de composants clés pour contrôler les signaux térahertz. Cependant, les dispositifs flexibles pratiques sont souvent exposés à une déformation par flexion, ce qui peut induire des changements structurels, une perte d'informations ou une interruption du signal. Par conséquent, développer des modulateurs térahertz qui maintiennent des performances élevées sous déformation mécanique reste un défi important.

Les nanofilms de tellure offrent une plateforme matérielle prometteuse à cette fin. Te possède une structure en chaîne hélicoïdale unique, une bonne réponse optique, une mobilité de porteurs élevée et une stabilité ambiante. Lorsqu'ils sont intégrés à des substrats flexibles de polyéthylène téréphtalate, les nanofilms de Te peuvent former des films mécaniquement robustes et optiquement actifs pour la modulation térahertz.

Dans un nouvel article publié dans Light: Advanced Manufacturing, une équipe de recherche dirigée par le professeur Qingli Zhou de l'Université Normale de la Capitale et le professeur Chen Ge de l'Institut de Physique de l'Académie Chinoise des Sciences a développé des films Te/PET flexibles pour des modulateurs térahertz tout-optiques ultrarapides. Ce dispositif à large bande et à faible perte d'insertion a atteint une profondeur de modulation élevée de 50 % à l'échelle picoseconde et une réponse ultrasensible sous une faible excitation de pompe. Ces résultats indiquent que les films Te/PET peuvent fournir la base pour le développement de dispositifs fonctionnels térahertz flexibles.

Les chercheurs ont en outre examiné la stabilité mécanique du dispositif dans différentes conditions de flexion. La photoréponse térahertz transitoire est restée presque inchangée après des cycles de flexion répétés et avec un petit rayon de courbure. Cette réponse stable est liée à la tolérance mécanique des nanofilms de Te et à la flexibilité du substrat PET, qui aident à maintenir une modulation térahertz fiable pendant la déformation mécanique.

Pour explorer la capacité de traitement de l'information du dispositif, l'équipe a introduit la réponse de modulation térahertz mesurée dans un réseau de neurones artificiels (ANN) pour la reconnaissance d'images. La précision de reconnaissance est restée stable dans différentes conditions de flexion, montrant que la robustesse mécanique du dispositif Te/PET peut être traduite en un traitement fiable de l'information. Ce résultat suggère que les modulateurs térahertz flexibles peuvent servir d'unités fonctionnelles frontales pour la détection intelligente et les systèmes optoélectroniques neuromorphiques. Ces scientifiques résument leur travail :

"Nous introduisons des films Te/PET flexibles comme plateforme mécaniquement robuste pour la modulation térahertz tout-optique ultrarapide. Le dispositif présente une réponse large bande, une faible perte d'insertion, une efficacité de modulation élevée et une photoréponse picoseconde, tout en maintenant des performances stables sous déformation par flexion."

"La réponse térahertz stable dans différents états mécaniques permet une reconnaissance d'images fiable basée sur un réseau de neurones, suggérant le potentiel des dispositifs térahertz flexibles à base de Te pour la détection intelligente et les systèmes optoélectroniques portables." ont-ils ajouté.

"Les résultats fournissent une nouvelle stratégie de dispositif pour les modulateurs térahertz flexibles et offrent des conseils pour le développement de dispositifs optoélectroniques térahertz mécaniquement robustes fonctionnant dans des environnements de déformation complexes." prévoient les scientifiques.

Références
DOI
10.37188/lam.2026.086

URL de la source originale
https://doi.org/10.37188/lam.2026.086

Informations sur le financement
Cette étude a été soutenue par le Programme national de recherche et de développement clés de la Chine (n° 2024YFA1409500), le Programme de bourses postdoctorales du CPSF (GZC20252257), la Fondation des sciences naturelles de Pékin (n° 4264139 et 4262076), la Fondation des sciences postdoctorales de Chine (2025M783418), la Fondation des sciences postdoctorales de Pékin (pc-2025-06), la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (n° 62075142 et 12222414) et l'Association de promotion de l'innovation des jeunes de l'ACS (n° Y2022003).

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