太赫兹全电介质超材料

近万品质因子

该超材料基于亮-暗模式耦合，在太赫兹波段实现了超高Q值的环形偶极共振，并展现出电磁诱导透明效应。

Dai, Renkun · Jiangkun, Tian · Yizhu, Zou · 王豆豆 · 孔德鹏 · 马天

Guangzi Xuebao/Acta Photonica Sinica 2025

参数信息

环形偶极共振频率

0.879 THz

环形偶极共振线宽

0.019 GHz

环形偶极共振品质因子

4.63×10⁴

磁偶极共振频率

1.068 THz

磁偶极共振线宽

19.8 GHz

磁偶极共振品质因子

53.8

EIT-like透射峰频率

1.102 THz

折射率传感灵敏度

151 GHz/RIU

技术优势

Q值超高

环形偶极共振线宽仅0.019 GHz，Q值达4.63×10⁴，比磁偶极共振高三个数量级。

无需低温

采用全电介质结构，通过亮-暗模式耦合实现EIT-like效应，摆脱了量子EIT所需的极低温环境。

传感灵敏度高

折射率传感灵敏度达151 GHz/RIU，FoM约6.8，在环境监测和生化检测中具有应用潜力。

应用场景

• 太赫兹折射率传感：利用EIT峰随环境的显著频移，实现高灵敏度折射率检测。
• 太赫兹光学器件：提供太赫兹波段的高Q谐振和慢光效应，可用于滤波和延迟。
• 超材料功能器件：通过几何参数调控亮暗模式耦合，实现定制化功能响应。
• 精密折射率测量：高Q值导致窄线宽，提高折射率测量的分辨能力。