人工晶体学报

作者：李翔宇, 韩华, 王扬, 姚夏元

单位：1.华北电力大学电气与电子工程学院,北京 102206; ；2.首都医科大学附属北京佑安医院肿瘤内科,北京 100069

关键词：超材料传感器,灵敏度,齿轮单元,谐振频率,太赫兹,大角度入射,

常见的太赫兹波传感器均是在正入射条件下产生响应,进而区分待测物,如果激励的太赫兹波不是正入射,其区分的线性度将受到影响。本文设计了一种对称结构的齿轮状太赫兹超材料传感器,其整体结构由表面齿轮状金属图案与聚氨酯基底构成。该设计在0.2~1.2 THz上有较高的透射率,且当电磁波入射角在0°~70°发生变化时,传感器谐振点变化稳定,对入射角不敏感,弥补了目前传感器的缺陷,具有良好的抗入射角不确定性的能力。同时此传感单元对入射波的极化也不敏感,扩展了太赫兹传感器的应用范围。本文还推导了灵敏度S与待测物折射率之间的数学关系,用不同折射率的待测物模拟不同液体进行灵敏度检测,结果显示谐振频率变化与待测物折射率变化呈现良好的线性关系。传感器的灵敏度在-0.28~-0.13 THz/RIU,性能较为优越。

来源：2025年第1期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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