[發明專利]太赫茲波偏振分束器

無效

• 申請號: 201010101170.0
• 申請日: 2010-01-22
• 公開（公告）號: CN101750751A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 李九生;趙曉麗
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28;G02B5/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及分束器，尤其涉及一種太赫茲波偏振分束器。

背景技術

太赫茲技術是二十世紀80年代末發展起來的一種新技術。太赫茲波獨特的 頻率范圍(位于微波頻段和光頻段之間)覆蓋了多數大分子物質的分子振動和 轉動光譜，因此多數大分子物質在太赫茲頻段無論其吸收譜、反射譜還是發射 譜都具有明顯的指紋譜特性，這一點是微波所不具備的。太赫茲脈沖光源與傳 統光源相比具有很多獨特的性質，如：瞬態性、寬帶性、相干性、低能性等。 此外，太赫茲波可以不同程度地穿透多數物質，這個特點為紅外輻射所不具備。 這些特點決定了太赫茲技術存在的價值，并且可以預見太赫茲技術在很多基礎 研究領域、工業應用領域、醫學領域、通信領域以及生物領域中有相當重要的 應用前景。因此太赫茲技術逐漸成為世界范圍內廣泛研究的熱點，國際上關于 太赫茲波的研究機構大量涌現，并取得了很多研究成果。

國內外對于太赫茲波的研究主要集中在太赫茲波產生和檢測技術上，對于 太赫茲波的功能器件研究也已逐漸展開。太赫茲波的功能器件是太赫茲波科學 技術應用中的重點和難點?，F有的太赫茲波器件有太赫茲波產生和檢測裝置， 太赫茲波傳輸波導，但是這些器件結構復雜、體積較大并且價格昂貴，因此小 型化、低成本的太赫茲波器件是太赫茲波技術應用的關鍵。目前國內外很多科 研機構都致力于這方面的研究并取得了一定的進展，但是對太赫茲波偏振分束 器的研究少有報道。太赫茲波偏振分束器是一種非常重要的太赫茲波器件，可 用于太赫茲波系統，實現對太赫茲波的控制。因此有必要設計一種結構簡單， 分束效率高的太赫茲偏振分束器以滿足未來太赫茲波技術應用需要。

發明內容

本發明為了克服現有技術透射率比較低，結構復雜，實際制作過程困難， 成本較高的不足，提供一種高分束率的太赫茲波偏振分束器。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

太赫茲波偏振分束器包括信號輸入端、第一信號輸出端、第二信號輸出端、 第一塊遠紅外光學玻璃，薄膜偏光器，第二塊遠紅外光學玻璃；薄膜偏光器由 第一偏振薄膜和第二偏振薄膜組成，第一塊遠紅外光學玻璃與薄膜偏光器、第 二塊遠紅外光學玻璃依次連接，第一偏振薄膜與第一塊遠紅外光學玻璃連接面 的中心點分別與信號輸入端、第一信號輸出端、第二信號輸出端連接。

所述的第一塊遠紅外光學玻璃和第二塊遠紅外光學玻璃為等腰直角三角 形。所述的第一偏振薄膜的折射率大于第二偏振薄膜的折射率，第一偏振薄膜 和第二偏振薄膜的長度相等。所述的非偏振太赫茲波入射到薄膜偏光器的入射 角為45°。所述的薄膜偏光器是N/2加1層第一偏振薄膜和N/2層第二偏振薄膜 交替連接而成。

本發明根據在無損耗的條件下一維光子晶體的缺陷模式可以獲得百分之百 的透射率，利用該結構制作偏振分束器，可以同時實現高消光比和高透射率。本發 明具有結構簡單，分束率高，尺寸小，成本低，便于制作等優點。

附圖說明

圖1是太赫茲波偏振分束器示意圖；

圖2是太赫茲波偏振分束器的TE波反射率曲線；

圖3是太赫茲波偏振分束器的TM波反射率曲線；

圖4是太赫茲波偏振分束器的TE波透射率曲線；

圖5是太赫茲波偏振分束器的TM波透射率曲線；

具體實施方式

如圖1所示，太赫茲波偏振分束器包括信號輸入端1、第一信號輸出端2、 第二信號輸出端3、第一塊遠紅外光學玻璃4，薄膜偏光器5，第二塊遠紅外光 學玻璃6；薄膜偏光器5由第一偏振薄膜7和第二偏振薄膜8組成，第一塊遠紅 外光學玻璃4與薄膜偏光器5、第二塊遠紅外光學玻璃6依次連接，第一偏振薄 膜7與第一塊遠紅外光學玻璃4連接面的中心點分別與信號輸入端1、第一信號 輸出端2、第二信號輸出端3連接。

所述的第一塊遠紅外光學玻璃4和第二塊遠紅外光學玻璃6為等腰直角三 角形。所述的第一偏振薄膜7的折射率大于第二偏振薄膜8的折射率，第一偏 振薄膜7和第二偏振薄膜8的長度相等。所述的非偏振太赫茲波入射到薄膜偏 光器5的入射角為45°。所述的薄膜偏光器5是N/2加1層第一偏振薄膜7和 N/2層第二偏振薄膜8交替連接而成。

實施例1

太赫茲波偏振分束器：

第一塊遠紅外光學玻璃和第二塊遠紅外光學玻璃為等腰直角三角形，遠紅 外光學玻璃折射率為1.48，直角邊為20mm。第一偏振薄膜的折射率為3.6，第 二偏振薄膜的折射率為2.45，第一偏振薄膜和第二偏振薄膜的長度相等，為 1.8μm，非偏振光入射到薄膜偏光器的入射角為45°。薄膜偏光器5是10層第一 偏振薄膜和9層第二偏振薄膜交替連接而成，即N＝19。太赫茲波偏振分束器TE 波反射率曲線如圖2所示，最大反射率為99.9％。太赫茲波偏振分束器TM波反 射率曲線如圖3所示，最大反射率為0.12％。太赫茲波偏振分束器TE波透射率 曲線如圖4所示，最大透射率為0.1％。太赫茲波偏振分束器TM波透射率曲線 如圖5所示，最大透射率為99.88％。