1 枣庄学院 光电工程学院，山东 枣庄 277100
2 枣庄学院 信息科学与工程学院，山东 枣庄 277100
提出一种石墨烯-金属超材料复合太赫兹传感器，充分利用石墨烯能带Dirac点附近费米能级对样品的灵敏响应结合超材料表面强局域电场实现了对谷氨酸溶液浓度的多维超灵敏传感。实验结果表明，传感器在频率f =0.58 THz处存在一个明显的透射峰，且该透射峰幅值随谷氨酸溶液浓度的增加先升高后降低。若以透射峰幅值作为传感指标，器件能够探测到的最低浓度在10−1 fg/mL量级。另外，从传感器的透射波相位差-频率关系曲线中提取的斜率与浓度具有类线性关联，这意味着相位差信息也可以作为有效的传感指标。结合透射幅值和相位差两个传感指标，器件可以实现对谷氨酸溶液浓度的超灵敏精确检测。文中提出的器件为发展基于太赫兹超材料的超灵敏氨基酸传感器提供了帮助。
太赫兹超材料 传感器 石墨烯 多维超灵敏 terahertz metamaterials sensors graphene multi-dimension and ultra-sensitivity 红外与激光工程
2023, 52(9): 20230045
1 枣庄学院光电工程学院, 山东 枣庄 277160
2 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 激光与光电子研究所, 天津 300072
基于半导体硅电导率的可调性,设计了一种基于金属短线(CW)和圆形开口谐振环(SRR)的可控电磁诱导透明(EIT)结构,实现了对电磁诱导透明(EIT)效应的主动调控。研究发现,当半导体硅的电导率为1 S/m时,透射谱在1.33 THz附近呈现出透射率约为94%的窄透明窗口。当电导率为5000 S/m时,透射率变为58%;当电导率为15000 S/m时,EIT效应基本消失,调控效率达到了66%。利用耦合模理论对不同电导率的透射谱进行拟合,发现拟合曲线与透射谱非常吻合,这表明仿真结果和理论计算结果是一致的。仿真和计算结果表明,当硅的电导率增大时,暗模式的阻尼率增大,其损耗也增大,当电导率增大到一定值时,暗模式的谐振不能被激发,EIT效应消失。
材料 超材料 电磁诱导透明 光敏半导体硅 激光与光电子学进展
2019, 56(4): 041603
