近日,我校信息工程學院太赫茲技術研究所洪治老師團隊在《Photonics Research》上發表題為《Ultra-high-Q resonances in terahertz all-silicon metasurfaces based on bound states in the continuum》的論文。
高品質因子(Q)超表面由于強電磁場增強效應,在高靈敏度傳感、低閾值激光和非線性光學等領域有著重要的應用。雖然近幾年基于連續域束縛態(BIC)的高Q諧振超表面在光波段得到了迅速發展,但由于材料的吸收、微納米結構的設計制作及高信噪比高分辨率波譜測量等限制,在太赫茲波段實現高Q超表面仍是一項艱巨的挑戰工作。近十來年進展緩慢,此前國際報道的超表面最高Q值僅為250。

該研究設計制作了一種基于BIC的全硅超表面,在太赫茲波段實現了最高Q因子為1049的偏振不敏感準BIC諧振,諧振Q值超過了目前最高記錄的3倍。另外,團隊還利用這種高Q超表面,展示了低光功率激發的太赫茲調制特性。該項工作是研究團隊在太赫茲一維光子晶體中獲得國際最高諧振Q記錄后在該領域的又一項重要成果,為高Q太赫茲超表面的研究和應用鋪平了道路。
此項工作得到了國家自然科學基金(61875179, 61875251, 12004362, 62175224)等的支持。
論文鏈接https://doi.org/10.1364/PRJ.470657