Излучательная эффективность терагерцовых антенн с традиционной топологией и металлической метаповерхностью: сравнительный анализ

Экспериментально исследованы характеристики фотопроводящих антенн (ФПА) – источников излучения с традиционной топологией и с металлической метаповерхностью в виде плазмонных решеток, изготовленных на основе сверхрешеточных гетероструктур InGaAs/InAlAs. Измерены фототоки и спектры генерации образцов ФПА, определены энергетические характеристики терагерцового (THz) излучения и эффективность оптико-THz преобразования энергии лазерного излучения в электромагнитные колебания THz диапазона при различном напряжении смещения и средней мощности лазерного возбуждения. Для ФПА с метаповерхностью экспериментально продемонстрированы интегральная мощность THz излучения 10 $\mu$W и эффективность преобразования до 0.2%, недостижимые для антенн с традиционной топологией из-за их теплового пробоя. Таким образом, можно утверждать, что ФПА с метаповерхностью являются эффективными источниками THz излучения и могут стать элементной базой для построения систем THz спектроскопии, связанных с решением задач медицинской диагностики.