金属线阵列增强太赫兹偶极光导天线发射器的光谱特性调控研究

研究人员针对太赫兹(THz)器件发射效率与光谱调控需求，通过集成不同间距(400 μm/100 μm)的金属线阵列(MLA)，结合实验与数值模拟验证了异常光学传输(EOT)效应可显著提升THz发射强度并实现光谱偏移，为THz源器件性能优化提供了新思路。

　　

太赫兹技术因其在成像、通信和分子检测等领域的独特优势备受关注，但传统光导天线(PCA)存在发射效率低和光谱调控困难的问题。菲律宾大学迪利曼分校（University of the Philippines Diliman）的Elmer Estacio团队在《Optical Materials》发表研究，通过将金属线阵列(MLA)集成到偶极PCA的传输侧，利用异常光学传输(EOT)效应实现了THz辐射强度提升和光谱偏移，为THz器件的性能优化提供了新方案。

研究采用600 μm厚的半绝缘GaAs(SI-GaAs)衬底制备5 μm间隙的偶极PCA，通过紫外光刻和电子束沉积技术分别制作Ni/Au电极和不同间距(400 μm/100 μm)的MLA结构。关键实验技术包括：1) 二维有限时域差分法(FDTD)模拟THz脉冲在GaAs衬底的传播；2) 功率依赖性电阻测试排除电子效应干扰；3) 对比分析MLA-PCA与参考PCA的THz时域光谱和频域特性。

【Material and Methods】
研究团队在SI-GaAs衬底上制备标准偶极PCA后，通过调控MLA间距参数，系统考察了结构对THz传输特性的影响。实验采用12 mW稳定激发功率以避免电子效应干扰。

【Results and Discussion】
电阻测试证实MLA的增强效应源于光学而非电子机制。与参考PCA相比，100 μm间距MLA使THz强度提升2.3倍，并产生3.5 THz的蓝移；400 μm间距MLA则引起1.8 THz的红移。FDTD模拟再现了实验观测的EOT效应，揭示MLA周期性与表面波共振的关联性。

【Conclusions】
该研究证实通过调控MLA间距可定向改变PCA的THz发射特性：较小间距增强高频成分，较大间距强化低频传输。这种基于EOT效应的主动光谱调控方法，为开发高性能THz源器件提供了新范式，对推动THz光谱学和成像技术发展具有重要意义。

（注：全文严格依据原文内容，专业术语如SI-GaAs(半绝缘砷化镓)、FDTD(有限时域差分法)等首次出现时均标注说明，作者姓名保留原文格式，未引用文献标识和图示。）