提出了一种以双开口谐振环和金属短线组合结构为基本单元的太赫兹高灵敏度传感器。具有不同辐射损耗的谐振环和金属短线的电磁波在远场的相消性干涉,使得反射谐振的线宽压窄,呈现出典型的非对称Fano型反射谱。数值模拟表明:通过改变双开口谐振环与金属短线之间的耦合距离,可以调谐传感器的品质因子;当耦合距离为22 μm时,品质因子可高达83。研究了所提超材料传感器对外加有机物厚度的敏感性,结果发现,频率偏移随有机物厚度增加呈指数增长,并在厚度超过10 μm之后逐渐达到饱和。此外,对外加有机物传感器的折射率传感进行了研究,结果发现,当有机物厚度为22 μm时,传感器的灵敏度约为171 GHz/RIU,FOM值约为18.3,表现出极高的灵敏度。这种高灵敏度的传感器在生物化学检测方面具有广阔的应用前景。

设计了一种太赫兹频段偏振不敏感宽带吸波器,吸收谱半峰全宽(FWHM)为2.29 THz,吸收率在97%以上的带宽约为1.65 THz,在某些谐振频率点的吸收率可达99.9%,实现了近100%的完美吸收。该吸波器将3层结构相同但尺寸不同的周期单元堆叠,有效扩展了带宽。分析了吸收机理,讨论了不同结构参数对吸收性能的影响。仿真结果表明,该吸波器具有与偏振无关的吸收特性,可在一定的入射角度范围内保持较宽的带宽。具有偏振不敏感特性的宽带高吸收率太赫兹吸波器在太赫兹成像、太赫兹波探测、电磁隐身等应用中具有非常重要的研究价值。