Jáuregui López, Irati
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Jáuregui López
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Irati
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Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación
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Publication Open Access Design of THz metasurfaces for thin-film sensing(2018) Jáuregui López, Irati; Beruete Díaz, Miguel; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola TeknikoaEl trabajo propuesto trata sobre el diseño de metasuperficies en la banda de los terahercios para su uso como sensores de películas muy delgadas. En primer lugar, se ha llevado a cabo un estudio profundo de simulación de varias metasuperficies y de su actuación como sensores, mediante el software comercial CST Microwave Studio. Se han estudiado dos tipos de estructuras: una metasuperficie “laberinto”, con una compleja geometría, y dos “hole arrays” con distintos grosores de substrato, con el objetivo de controlar la aparición de la resonancia correspondiente a la transmisión óptica extraordinaria (EOT), y hacer una comparación entre la EOT regular y la anómala. Se ha llevado a cabo un estudio paramétrico variando el grosor de la película depositada en cada estructura. Una vez realizado el estudio estadístico, se ha procedido a realizar un estudio experimental, que muestra un buen acuerdo con los resultados de simulación. Estos resultados demuestran la excelente actuación de este tipo de estructuras en el sensado de películas delgadas, mejorando los resultados presentes en la literatura.Publication Open Access THz sensing with anomalous extraordinary optical transmission hole arrays(MDPI, 2018) Jáuregui López, Irati; Rodríguez Ulibarri, Pablo; Kuznetsov, Sergei A.; Nikolaev, Nazar A.; Beruete Díaz, Miguel; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de ComunicaciónSubwavelength hole array (HA) metasurfaces support the so-called extraordinary optical transmission (EOT) resonance that has already been exploited for sensing. In this work, we demonstrate the superior performance of a different resonant regime of HA metasurfaces called anomalous EOT, by doing a thorough numerical and experimental study of its ability in thin-film label-free sensing applications in the terahertz (THz) band. A comprehensive analysis using both the regular and anomalous EOT resonances is done by depositing thin layers of dielectric analyte slabs of different thicknesses on the structures in different scenarios. We carry out a detailed comparison and demonstrate that the best sensing performance is achieved when the structure operates in the anomalous EOT resonance and the analyte is deposited on the non-patterned side of the metasurface, improving by a factor between 2 and 3 the results of the EOT resonance in any of the considered scenarios. This can be explained by the comparatively narrower linewidth of the anomalous EOT resonance. The results presented expand the reach of subwavelength HAs for sensing applications by considering the anomalous EOT regime that is usually overlooked in the literature.