第43卷第2期桂林电子科技大学学报Vol.43,No.22023年4月JournalofGuilinUniversityofElectronicTechnologyApr.2023收稿日期:2021-12-28基金项目:国家自然科学基金(62065005);广西自然科学基金(2020GXNSFDA238019);广西自动检测技术与仪器重点实验室基金(YQ21101)通信作者:胡放荣(1974-),男,教授,博士,研究方向为太赫兹科学与技术。E-mail:hufangrong@sina.com引文格式:张晓,胡放荣,张隆辉,等.基于三谐振吸收峰的超材料太赫兹传感器[J].桂林电子科技大学学报,2023,43(2):157-164.基于三谐振吸收峰的超材料太赫兹传感器张晓,胡放荣,张隆辉,江明珠(桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林541004)摘要:设计了一种基于三谐振吸收峰的超材料太赫兹传感器,其单元结构由金属超表面、聚酰亚胺(PI)介质层和金属底板构成。金属超表面包含内外2个对称的多开口环和2根位于内环中央的金属短棒。用时域有限积分法对传感器的性能进行了仿真,结果表明,传感器在f1=0.4982THz,f2=0.7138THz和f3=0.9602THz处具有3个窄带谐振吸收峰,吸收率分别为93.92%、99.95%和99.91%。当传感器表面覆盖分析物时,3个谐振吸收峰的灵敏度分别为71.5、121、190.3GHz/RIU,且各谐振峰的频移量、频移量均值都与分析物的折射率呈线性关系。关键词:三谐振吸收峰;太赫兹超材料;传感器;灵敏度中图分类号:O436文献标志码:A文章编号:1673-808X(2023)02-0157-08MetamaterialterahertzsensorbasedonthreeresonantabsorptionpeaksZHANGXiao,HUFangrong,ZHANGLonghui,JIANGMingzhu(SchoolofElectronicEngineeringandAutomation,GuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin541004,China)Abstract:Ametamaterialterahertzsensorbasedontri-resonantabsorptionpeakwasdesigned,andtheunitstructurewascomposedofametalsupersurface,apolyimide(PI)mediumlayerandmetalbaseplate.Themetalsupersurfacecontainstwosymmetricalmulti-openringsandtwometalshortrodsinthecenteroftheinnerring.Theperformanceofthesensorwassimulatedusingthetimedomainfiniteintegralmethod,andtheresultsshowthatthesensorhasthreenarrowbandreso-nantabsorptionpeaksatf1=0.4982THz,f2=0.7138THzandf3=0.9602THz,andtheabsorptionratesare93.92%、99.95%and99.91%,respectively.Whenthesurfaceofthesensoriscoveredwithanalyte,thesensitivitiesofthethreeresonanceabsorptionpeaksare71.5,121and190.3GHz/RIUres...
