

太赫兹吸波器作为太赫兹技术的重要功能组件,对于提升太赫兹探测器性能以及在传感及成像领域的应用中至关重要。近日,南方科技大学电子与电气工程系丛龙庆副教授研究团队与合作者报道了一种基于连续域束缚态(BIC)的新型柔性太赫兹超表面吸波器。该研究将晶格对称破缺BIC的独特辐射特性和吸收器性能相关联,结合时域耦合模理论,展示了该器件在吸收效率、广视角、带宽可调性以及多频带吸收等方面的灵活调控能力。相关研究成果以“Flexible Terahertz Metasurface Absorbers Empowered by Bound States in the Continuum”为题,发表在《Advanced Materials》期刊上。
高性能太赫兹吸波器是实现太赫兹探测、安全通信、雷达隐身以及传感和成像等应用的关键组件。自然材料往往难以同时满足高吸收系数、广视场范围、可调宽带以及薄膜柔性等实际应用需求。超表面(metasurfaces)作为人工材料,通过精确设计其单元结构能实现对电磁波特性的精准调控,为设计高性能太赫兹吸波器件提供了新思路。基于耦合模理论,超表面的完美吸收器可通过调控辐射和非辐射损耗的相对关系实现。在实际系统的非辐射损耗固定的前提下,辐射损耗成为调控吸收效率的关键途径。因此,寻找新的自由度以实现辐射损耗的灵活调控至关重要。
连续域束缚态(BIC)具备灵活调控辐射损耗、提升局域光场强度的能力。通过引入扰动,BIC将转化为具有可控辐射损耗的准BIC(QBIC),已广泛应用于激光、调制器、非线性光学和量子光子学等领域。对BIC辐射特性的探索通常聚焦于理论探讨和对结构单元自身对称破缺的辐射特性及拓扑特性的研究。而晶格维度作为周期结构单元另一重要自由度,为BIC的调控提供了更为灵活的途径,并降低了对结构单元几何参数的严格要求。

