Dynamische Manipulation von stark gebundenen Terahertz-Oberflächenwellen auf Meta-Oberflächen, Goubau- und Zweidraht-Leitungen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Projektes wurde ein polarisations-sensitives, bildgebendes Terahertz-Nahfeld-Zeitdomänenspektroskop mit räumlicher Subwellenlängen-Auflösung aufgebaut, das bei hohen Feldstärken die experimentelle Untersuchung der zeitlichen Dynamik der räumlich-spektralen Eigenschaften von Oberflächen-Polaritonen auf Meta-Oberflächen und Goubau-Leitungen sowie hybriden Systemen aus beiden erlaubt. Ebenso kann die Dynamik von Oberflächen-Polaritonen in aktiv abstimmbaren Systemen studiert werden. Im Rahmen des Projektes wurden beispielsweise sowohl richtungs- als auch frequenzselektive Koppler für Oberflächen-Polaritonen implementiert und diese bezüglich ihrer räumlich-spektralen Dynamik während der Ausbreitung untersucht. Als weitere exemplarische Studien wurden die räumlich-spektralen Ausbreitungseigenschaften von Oberflächen-Polaritonen auf Meta- Oberflächenpfaden mit Breiten im Subwellenlängenbereich im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit als plasmonisches Terahertz-Netzwerk genauestens untersucht und das Potential zur Nutzung in der Sensorik evaluiert. Zustätzlich wurden Meta-Oberflächen mit hyperbolischer Dispersionsrelation entworfen und hergestellt, auf welchen eine nahezu beugungsfreie Ausbreitung und gezielte Ablenkung von Terahertz-Oberflächen-Polaritonen möglich ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Metasurface pathways for surface guiding of confined terahertz spoof surface plasmon polaritons on routes with subwavelength width. 2020 45th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz), 1-2. IEEE.
Becker, S.; Fip, T. & Rahm, M.
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Routing of strongly confined terahertz spoof surface plasmon polaritons on metasurfaces along straight and curved pathways with subwavelength width. Optics Express, 28(5), 6766.
Becker, Sven; Fip, Tassilo & Rahm, Marco
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Patch antenna arrays for efficient coupling of terahertz spoof surface plasmon polaritons to free space modes and for substance monitoring. Conference on Lasers and Electro-Optics, STh2C.3. Optica Publishing Group.
Becker, Sven & Rahm, Marco
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“On-chip guiding of spoof terahertz surface plasmon polaritons on metasurface pathways,” The 11th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics (META ’21), Warsaw (Poland), July 20-23, 2021 (Invited Talk).
S. Becker, T. Fip & M. Rahm
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Diffraction-free propagation of terahertz spoof surface plasmon polaritons on metasurfaces with hyperbolic dispersion. Conference on Lasers and Electro-Optics, SW4G.5. Optica Publishing Group.
Becker, Sven; Walla, Frederik; Roskos, Hartmut G. & Rahm, Marco
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Propagation-invariant channels on terahertz metasurfaces with hyperbolic dispersion. 47th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz), 1-2. IEEE.
Becker, S.; Klingel, S.; Walla, F.; Roskos, H. & Rahm, M.
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Spoof terahertz surface plasmon polaritons on metasurface pathways and networks. Terahertz, RF, Millimeter, and Submillimeter-Wave Technology and Applications XV, 32. SPIE.
Becker, Sven; Fip, Tassilo & Rahm, Marco
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“Dispersion-engineered metasurfaces for spoof surface plasmon polaritons at terahertz frequencies,” SPIE Photonics Europe 2022, Strasbourg (France)), April 3-7, 2022 (Invited Talk).
S. Becker, T. Fip & M. Rahm
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“Spoof terahertz surface plasmon polaritons on metasurface pathways for network and sensing applications,” American Association for Advances in Functional Materials/Materials for Life 2023, Los Angeles (USA), Aug 10-12, 2023 (Invited Talk).
S. Becker, T. Fip & M. Rahm
