超构孔洞混合金属波导

太赫兹场增强689倍且传输1.8米

该波导通过超构孔洞相位调控与传统波导技术结合，将太赫兹场增强与传播距离从波长尺度提升至米级，实现长距离高强度太赫兹传输。

Wei, Chen · Yuanzhi, Liu · Jiejun, Peng · 张敏 · 苏红 · 钱正芳 · 范姝婷 · 梁华伟

Optics and Laser Technology 2025

参数信息

场增强

689 times

热点面积

19.2×3.3 μm²

热点面积（归一化）

1.38×10⁻⁵ λ²

理论传播距离

1.8 m

脊尖半径

15 μm

尖端与金属板间隙

100 μm

技术优势

传播距离提升数个量级

利用超低损耗表面等离激元模式，高强度太赫兹场理论上可传播1.8 m，远超波长尺度。

同时实现强增强与小热点

仿真中同时获得689倍场增强和19.2×3.3 μm²的热点面积，有利于高空间分辨率应用。

原型器件验证一致

制备的原理样机测量结果与仿真一致，证明设计可行，可直接集成。

应用场景

• 太赫兹光子器件：为太赫兹光子器件提供长距离高强度场源，促进集成与实用化。
• 太赫兹生物光子学：增强太赫兹与生物样品的相互作用，提高检测灵敏度和成像对比度。
• 太赫兹非线性光子学：提供强太赫兹场以激发非线性效应，推动太赫兹非线性光谱研究。
• 集成光子芯片：可作为集成光子芯片上的太赫兹场增强组件，与片上波导兼容。