在超表面研究领域，C形裂环谐振器（CSRRs）以其强大的谐振能力和对电磁波特性的精确控制，逐渐成为超表面构建的重要基石。最近，c7(中国)官网c7(中国)官网首页太赫兹中心详细综述了基于CSRR的太赫兹超表面的最新研究进展，相关研究成果以“Recent Advances in Terahertz Manipulations Using C-Shape-Split-Ring-Resonator Metasurfaces (Review)”为题发表在光学领域著名期刊《Advanced Optical Materials》上（DOI: 10.1002/adom.202302975；https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202302975）（影响因子9.0）。

研究背景

近年来，超表面因其操纵电磁波的能力而备受关注。超表面由亚波长尺度的元素以周期性或非周期性模式排列而成，在控制电磁波方面具有独特的能力，例如电磁波的振幅、相位和偏振。与金属棒、网格和贴片V形谐振器、全电介质结构以及光子晶体结构相比，CSRRs具有几个主要优势。首先，它们可以支持强磁共振响应，有助于增强太赫兹波的调制效率；其次，CSRRs表现出良好的亚波长特性。尽管具有与等离子体激元谐振器相同的有效谐振腔长度，但CSRRs可以实现更小的整体结构尺寸。这种较小的尺寸有助于提高调节太赫兹波振幅和相位的空间分辨率。第三，CSRRs的圆形形状使其非常适合旋转操作。圆形设计还具有良好的定位性，降低了与相邻结构耦合的敏感性。该功能可防止耦合影响超表面的振幅和相位控制，有助于有效控制太赫兹波。同时，CSRRs可以在不同的谐振频率位置支持对称和反对称谐振模式，不同的谐振模式可以增加工作带宽。此外，CSRRs展示了反平行的坡印廷和波矢量，这是开发负折射和金属透镜等太赫兹器件的关键特征。

主要内容

这篇综述旨在展示CSRR超表面在控制太赫兹波方面的最新进展，特别是重点介绍了使用单层和多层CSRR超表面控制太赫兹波的被动和主动方法。此外，这篇综述将为这个快速发展的领域的潜在研究方向提供有价值的见解。基于CSRR的太赫兹超表面具有独特的性质，使其在一系列应用中具有很高的价值，包括太赫兹调制器、偏振器、通信系统、成像和实时太赫兹全息术。与其他基本元素不同，CSRRs的显著特征主要源于其几何特征。这些特性包括出色的谐振特性、相位和振幅的轻松控制；宽带属性、制造公差、精确控制和良好的对称性。这篇综述概述了CSRR太赫兹超表面的进展和成就。它讨论了用于相位操纵的各种类型的CSRR超表面元素，包括不同的结构（单层和多层CSRR）、不同的基本原理（等离子体共振模式和PB相位原理）和不同的调制方法（相位调制、同时相位和振幅调制）。该综述还介绍了通过光学、电学和热学方法实现的太赫兹波的主动调制。这些技术的引入使得CSRR超表面在太赫兹波的调控上更加灵活多变，为未来的通信、传感和成像技术提供了强大的工具。通过全面涵盖理论方面、设计方法和实际应用，这篇综述作为研究人员和工程师在太赫兹超表面领域工作的宝贵资源。

以上研究成果由我院博士生郝晓源为第一作者，韩家广教授，天津大学许全副教授、张学迁副教授为共同通信作者。光电工程学院成晓梦老师、博士生陈昱澎，研究生闵学涛、刘迈，武汉理工大学王球副教授为共同作者。以上成果受到了国家自然科学基金等项目支持。