太极环太赫兹超材料

偏振无关高灵敏

由四个对称太极环与十字结构耦合，在太赫兹波段实现电磁感应透明，用于折射率传感时灵敏度显著优于同频段同厚度传感器。

Xinwei, Zhou · Le, Li · Shen, Yun · Hong, Lujun · 林冬冬 · Guo, Tianjing · 雷江涛

Optics Express 2024

参数信息

折射率灵敏度

331.3 GHz/RIU

谐振频率范围

0.49–2.77 THz

分析物厚度范围

2–15 µm

技术优势

灵敏度更高

EIT效应的窄带透明窗口对微小环境变化敏感，折射率灵敏度达331.3 GHz/RIU，在同频段同厚度传感器中处于领先。

偏振无关

四个对称太极环与十字结构的设计使器件对入射偏振不敏感，无需对准偏振方向即可工作。

实验验证

已实际加工出传感器并观测到EIT效应，证实设计的可行性。

应用场景

• 太赫兹生物传感：利用透明窗口频移高灵敏检测生物分子折射率变化，无需标记。
• 无标记检测：直接测量分析物引起的频移，避免标记带来的干扰和额外步骤。
• 太赫兹光谱：作为高灵敏传感器，增强太赫兹光谱对微量样品的响应。
• 超材料器件：提供一种偏振无关的EIT超材料设计，可用于构建太赫兹功能器件。