近日，青島青源峰達太赫茲科技有限公司高級產(chǎn)品經(jīng)理劉平安聯(lián)合中國計量大學(xué)李向軍副教授在SCI期刊《Photonics》上發(fā)表了題為“Enhancing the Terahertz Absorption Spectrum Based on the Low Refractive Index All‐Dielectric Metasurface”的研究性論文。Photonics期刊2022年影響因子為2.536。
文章設(shè)計了一個角度復(fù)用的低折射率介質(zhì)超表面，用于增強乳糖的太赫茲吸收光譜。首先設(shè)計并優(yōu)化了ABS樹脂正方形的單元結(jié)構(gòu)。利用青島青源峰達太赫茲科技有限公司的QT-TO1000 太赫茲三維層析成像系統(tǒng)及電動角度轉(zhuǎn)盤(2-DD01)改變太赫茲波的入射角度，試驗探究了介質(zhì)表面的共振峰隨角度平移情況。在介質(zhì)超表面制備不同厚度的α-乳糖薄膜，研究其增強效果。多角度復(fù)用低折射率介質(zhì)表面吸收光譜的共振峰幅度隨樣品的吸收光譜變化很大。結(jié)果表明，諧振峰相連的包絡(luò)線形成的增強吸收譜比沒有超表面結(jié)構(gòu)的乳糖薄膜吸收譜強45倍。提出的介電超表面在測量薄膜太赫茲吸收譜方面具有很大的潛力，可用于檢測痕量物質(zhì)。
▲太赫茲三維層析成像系統(tǒng)及電動角度轉(zhuǎn)盤裝置示意圖
▲基于介質(zhì)表面多角度復(fù)用的太赫茲吸收增強檢測原理圖
(a)具有多個入射角α的介質(zhì)表面的角復(fù)用原理
(b)介質(zhì)表面的單元結(jié)構(gòu)
▲太赫茲波入射角和單元結(jié)構(gòu)參數(shù)對反射譜和Q值變化的影響
α=20-40°,w = 120-200μm
▲α-乳糖的介電常數(shù)和表面涂覆乳糖膜的響應(yīng)特性
(a)α-乳糖的介電常數(shù)
(b)乳糖涂層石英襯底的反射 (c)透射和(d)吸收
▲基于角度復(fù)用的太赫茲吸收光譜增強介電表面
(a)介電表面單元結(jié)構(gòu);(b)無α-乳糖涂層介電表面反射和(c)透射;
(d)涂覆3μm厚α-乳糖涂層的介電表面的反射和(e)與無涂層對比;
(f)涂覆3μm厚α-乳糖涂層的介電表面的吸收特性
▲不同入射角下乳糖涂層介質(zhì)表面的電場分布
(a)入射角為15°，共振頻率為0.511THz
(b)入射角為25°，共振頻率為0.527THz
(c)入射角為35°，共振頻率為0.534THz
(d)入射角為45°，共振頻率為0.545THz
▲研究介質(zhì)表面的多極分解的散射功率
其中P、M QE、QM、ET和MT分別是電偶極子、磁偶極子、電四極子、磁四極子、電環(huán)形偶極子和磁環(huán)形偶極子
(a)入射角為15°，共振頻率為0.511THz; (b)入射角為25°，共振頻率為0.527THz;
(c)入射角為35°，共振頻率為0.534THz; (d)入射角為45°，共振頻率為0.545THz
▲不同厚度的乳糖涂覆的電介質(zhì)表面的增強吸收光譜
(a)1μm;(b)1.5 μm;(c)2μm;(d)2.5μm;(e)3μm;(f)比較結(jié)果
?論文online鏈接：/2304-6732/9/11
?青島青源峰達太赫茲科技有限公司作為企業(yè)、太赫茲國家重大專項產(chǎn)業(yè)化單位，擁有國內(nèi)的太赫茲技術(shù)科研團隊，研究出了大量的太赫茲科技成果，為國家的太赫茲事業(yè)做出了較大貢獻，獲得國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。此篇光學(xué)領(lǐng)域期刊論文的發(fā)表，再次證明了青源峰達自身的科研實力，標志著青源峰達具備了行業(yè)的太赫茲研發(fā)應(yīng)用能力和水準，這將為青源峰達的太赫茲產(chǎn)品質(zhì)量和創(chuàng)新研發(fā)提供更強有力的理論和技術(shù)支撐，促進行業(yè)生態(tài)高速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈融合創(chuàng)新。
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