南开大学研制片上太赫兹超构传感平台，实现多组分生物分子定量识别_科技动态

南开大学研制片上太赫兹超构传感平台，实现多组分生物分子定量识别

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2026-08-28 11:00:22

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片上太赫兹超构传感平台的设计示意图与实物图

针对现有问题，研究团队以20 μm厚的自支撑铌酸锂晶片为基础，在其表面制备超构表面阵列，构建出尺寸仅为4 mm × 8 mm的片上太赫兹指纹传感平台。铌酸锂具备优异的非线性光学和电光响应特性，因而兼具太赫兹波产生与信号读出功能；超构表面则引导宽带太赫兹波沿传感表面传播并实现局域增强，从而提升其与待测样品的相互作用强度，同时延长有效作用距离。该设计将太赫兹波的产生、传输、物质传感和信号读出等关键功能集成于同一铌酸锂晶片，在实现器件小型化的同时，兼顾了宽带指纹检测所需的频谱覆盖范围和相互作用强度。

总体而言，该研究实现了关键太赫兹功能模块的单片集成，增强了宽带太赫兹波与待测物之间的相互作用，并实现了混合光谱中不同组分贡献的定量解析，推动片上太赫兹传感由单一分析物的定性检测向复杂样品的多组分定量解析拓展。未来，通过结合紧凑型光学模块、微流控样品处理单元和智能分析算法，有望提升系统集成度、样品适配性和实时分析能力，逐步构建覆盖太赫兹波产生、传输、物质传感、信号读出和信息处理的全链条分析平台，推动太赫兹光芯片向多功能化和智能化方向发展。

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