1. 导读
随着6G通信热点的不断升温，太赫兹技术的发展也是日益迅猛。其中太赫兹相位调制技术作为太赫兹波束控制和太赫兹通信领域中关键的技术之一。不仅在波束扫描、波前整形和全息成像等应用中不可或缺，在太赫兹高阶通信中也是起着至关重要的作用。近年来，得益于微纳技术的精进，使得不同形态的太赫兹相位调制器得到快速发展，多维度的相位调制技术也是如雨春笋，从自由空间的相位调制到导波集成的相位调制都取得了很多优秀的成果。
近日，电子科技大学教授张雅鑫、布朗大学教授Daniel M. Mittleman、电子科技大学曾泓鑫和中国电科网络通信研究院的赵运城等人应邀在期刊《Nanophotonics》上发表综述文章《A review of terahertz phase modulation from free space to guided wave integrated devices》，对近年太赫兹相位调制器件进行了梳理和回顾，对比了主流技术的相位调制性能，并对太赫兹相位调制器的应用发展进行了展望。
2. 综述速览
图1 不同类型太赫兹相位调制器的特性比较
目前太赫兹相位调制器整体上可分为两大类：自由空间调制器型和导波集成调制型，前者主要以大阵列超表面的电磁谐振特性和有源材料的动态可调谐特性为理论依据，实现对自由空间波的相位调制，该类调制器可应用于波前成像系统和智能反射面系统，同时也可用于太赫兹光路中的可调透镜和可调波片。不同的材料类型展现出了差异化的相位调制效果，如掺杂半导体材料、二维电子材料、液晶材料等等。波导集成型的太赫兹相位调制器通常是利用少量的元器件控制导波模式下太赫兹波的相位，可用作高阶调制器来提升太赫兹通信的传输速率，也可通过多通道组合形成太赫兹相控阵用于通信的跟踪瞄准和实现高分辨雷达。
该综述文章首先概述了近年来具有代表性的太赫兹自由空间相位调制器和导波集成相位调制器。其次回顾了太赫兹自由空间相位调制器的发展，按有源材料的类型，分别对掺杂半导体，液晶材料，相变材料，石墨烯和其他二维材料相结合的太赫兹空间自由相位调制器进行介绍，对比分析了不同材料体系下各自相位调制的特点；之后回顾了近年来太赫兹导波集成相位调制器的发展，分别对单片集成、波导嵌入和超构芯片几种方式的导波集成相位调制器的优缺点进行了分析；另外还回顾了太赫兹相位调制衍生出的超透镜、极化分离器、波束偏转器等各种功能器件；最后总结对比了各种不同太赫兹相位调制器的优缺点并对太赫兹相位调制器未来实际应用场景和发展趋势进行了展望。
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