基于表面等离子体的新型太赫兹探测技术
表面等离子体激元（Surface Plasmonics），是二十一世纪兴起的一个热门光学研究方向，其最大的特点是其在亚波长的尺度上具有一些新奇的特性，利用这些特性，能够实现传统折射和衍射光学无法实现的效果。

基于等离子体发展出来的芯片已经能够有效操纵等离子体波，近十几年来，表面等离子体已经在光谱的光学部分中取得了大量的应用。

利用等离子体激元实现太赫兹探测是更晚一些的事情，其重要突破口是AlGaAs 和GaAs半导体纳米结构在获得更高纯度方面取得了进展，从而使表面等离子体的应用拓展到太赫兹（THz）波段成为可能。

这种方法能够克服传统天线转化效率低，只能进行单点测量的缺点，能够轻松实现线阵或面阵的低成本快速测量。

即使这样，将表面等离子体应用于太赫兹波段还是有非常大的挑战，这主要是由于表面等离子体本身的局限。

虽然表面等离子体能够突破传统的衍射极限，实现更小尺度的光操控，但标准的二维（2D）等离子体激元只有在频率ω> 1 /τ时才可观察到，其中τ为松弛时间，τ会随着温度的升高而降低。

这就导致表面等离子体效应仅在足够大的频率（短波长）和足够低的温度下才可见。

这样观察太赫兹波仅在低于80K的低温下实现，需要非常严苛的实验室条件。

科学家们为了避免这个限制限制，提出了一种相对等离子体激发方法（relativistic
plasma excitations），这种方法在门控二维电路系统中探测的新型表面子体波。

这些弱阻尼的表面子体波在高电导率的电子系统（2πσ> c），具有强烈的极化特性，其能够实现在太赫兹和微波波段探测表面等离子体波。

表面等离子体激元探测太赫兹波的路径
按照如下的技术路径，就可以实现对太赫兹波的探测。

1）特殊设计的宽带天线结构将太赫兹波转换为表面等离子体波的交变电势；
2）利用等离子体波导的不对称性，整流交变电势以产生光响应信号输出
这种方法可以选择探测器的几何形状以匹配特定的THz频带。