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Die Bildgebung im Terahertz (THz)-Bereich des elektromagnetischen Spektrums ist aufgrund des Mangels an Hochleistungserzeugern und effizienten Detektoren schwierig. Seit Jahrzehnten wird immense Anstrengung unternommen, um Fokalebene-Arrays für THz-Bildgebung zu konstruieren, bedingt durch die große Anzahl potenzieller Anwendungen. Hier schlagen wir einen alternativen Ansatz vor und demonstrieren diesen, der all-dielektrische Metasurface-Absorber nutzt, die als universelle Konverter von Strahlung fungieren. Eingehende THz-Wellen werden von der Metasurface absorbiert, in Wärme umgewandelt und anschließend von einer Infrarotkamera detektiert. Wir realisieren eine Metasurface, die aus subwellig zylindrischen Resonatoren besteht und eine diffraktionsbegrenzte Bildgebung bei THz-Frequenzen ohne Kühlung erzielt. Die geringe Wärmeleitfähigkeit und -diffusivität begrenzen erheblich die Wärmeleitung zwischen benachbarten Pixeln und verbessern somit die räumliche Auflösung und die Bildgebungsgeschwindigkeit. Ähnlich wie konventionelle metallbasierte Metamaterialien kann unser all-dielektrischer Metasurface-Absorber auf andere Bänder des elektromagnetischen Spektrums skaliert werden und bietet einen Leitfaden zur Erreichung neuartiger ungekühlter bolometrischer Bildgebung.
Fan et al. (Di,) haben diese Frage untersucht.