5月，我校电信工程与智能化学院孟岩副研究员指导本科生郭俊辉（第一作者）、张二涌（共同第一作者）在《Laser & Photonics Reviews》上发表最新研究成果。该研究以“Ultrasensitive Terahertz Metasurface Biosensor Based on Quasi-Bound States in the Continuum”为题，提出了一种基于非对称开口环超表面的太赫兹生物传感实现超高灵敏度的无标记生物检测。王红成教授、郗翔副教授、孟岩副研究员为论文共同通讯作者，东莞理工学院为第一完成单位。
太赫兹波对生物分子“指纹谱”具有天然敏感性，在生物检测与化学分析中展现出重要应用潜力。然而，传统太赫兹传感器难以同时兼顾电磁场强局域与低辐射损耗，制约了其灵敏度提升。针对这一问题，研究团队设计了由非对称开口环谐振器阵列构成的超表面结构，通过引入对称性破缺，成功激发准连续谱束缚态（QBICs），在强场束缚与辐射耦合之间实现有效平衡。在该结构中，电磁场呈现出典型的“沙漏型”分布，并在谐振器开口处形成显著局域增强，大幅提升了光与物质的相互作用。实验结果表明，该器件可实现对半胱氨酸的无标记检测，灵敏度达到492 GHz·RIU⁻¹，检测极限低至0.25 μg·mL⁻¹，性能显著优于传统太赫兹传感方案。进一步研究发现，其传感响应随浓度变化呈现由对数关系向线性关系的转变，揭示了不同浓度区间内的差异化检测机制。该研究从结构对称性调控出发，将QBIC物理机制引入太赫兹传感体系，建立了“结构非对称—QBIC形成—高灵敏检测”的内在关联，为发展新一代高性能太赫兹生物传感技术提供了新思路，在生物医学检测、食品安全和环境监测等领域具有广阔应用前景。
此外，围绕连续谱中的束缚态研究方向，团队还在《Laser & Photonics Reviews》在线发表题为“Dynamic Control of Polarization Singularities in Momentum Space by a Hybrid Photonic System”的另一项成果，孟岩副研究员为共同通讯作者，东莞理工学院为第一通讯单位。
该工作提出了一种由光子晶体平板与理想导体（PEC）构成的耦合光子系统。在无需改变结构参数的情况下，仅通过调节两者间距，即可实现动量空间中偏振奇点（包括连续谱中的束缚态和圆偏振点）的动态调控。研究不仅实现了Γ点对称性保护BIC的拓扑荷反转及能带跃迁，还在C₂对称性破缺条件下实现了BIC的恢复。本研究不仅为探索可调谐偏振奇点提供了多功能平台，更为非线性光学、完美吸收与手性发射等应用开辟了新途径。
文章链接：https://doi.org/10.1002/lpor.202503194
https://doi.org/10.1002/lpor.202501685
（撰稿：孟岩； 一审：郗翔； 二审：尹华勤； 三审：李长平）
