本研究提出一种基于全介质超表面的高性能中红外折射率传感器，工作波长约为5.36 µm。超表面单元结构由四个对称分布的Sb2Se3半椭圆结构与一个中心Sb2Se3圆柱体周期性排列构成，以BaF2为衬底。采用时域有限差分法进行数值模拟，获得结构的反射光谱，分析共振峰处的电磁场矢量分布，并探究几何参数对光谱的影响。反射光谱中观察到的法诺共振现象通过准连续域束缚态理论予以解释。通过对几何参数进行系统性扫描，重点考察在固定谐振峰强度条件下，各结构参数对器件品质因子与半高全宽的影响规律，比较不同方向调整参数时光谱线宽的响应差异。进一步通过改变背景折射率，研究了基于法诺共振的折射率传感特性。结果表明，该传感器最高灵敏度达1985 nm/RIU，最大品质因子为1096.6，优值达400。与现有报道的中红外折射率传感器相比，在灵敏度、品质因子及优质等关键性能上均展现出明显优势。本研究为发展基于硫系化合物的高性能中红外光学传感器提供了有效的设计思路与性能参考。
XU et al. (Thu,) studied this question.