[發明專利]梯狀太赫茲波偏振分束器

有效

• 申請號: 201210449905.8
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102928918A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 李九生
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G02B6/126
• 分類號: G02B6/126
• 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，尤其涉及一種梯狀太赫茲波偏振分束器。

背景技術

在電磁波譜中位于微波和紅外之間的一段輻射稱為太赫茲輻射，它的頻率為0.1~10THz，波長為30μm~3mm。雖然在上世紀20年代就有人對太赫茲產生了濃厚的科學上的興趣，但由于缺乏有效的太赫茲產生和檢測方法，所以很長一段時期很少有人問津電磁波譜的這一波段，以至于形成遠紅外線和亞毫米波之間的空白區，也就是太赫茲空白區。最近，得益于超快光電子技術和低尺度半導體技術的發展，為太赫茲波提供了合適的光源和探測手段，太赫茲科學和技術得到了飛速的發展。太赫茲波之所以引起人們濃厚的研究興趣，主要的原因是它具有很多獨特的性質：瞬態性、寬帶性、相干性、低能性、指紋特征、對黑體輻射不敏感等，使得太赫茲在成像、醫學診斷、環境科學、信息通信、生物化學等研究領域有著廣闊的應用前景。在應用需求的推動下，太赫茲波在通信方面已取得了一些進展。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。

太赫茲波器件主要包括太赫茲波產生和檢測裝置，太赫茲波傳輸波導，太赫茲波控制器，太赫茲開關，太赫茲波濾波器等器件。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中實現對太赫茲波的控制。目前國內外很多科研機構都致力于太赫茲偏振分束器的研究并取得了一定進展，但是它們往往存在結構復雜、成本高、體積大、難以制作等問題。因此有必要設計一種結構簡單，尺寸小、分束效率高的太赫茲偏振分束器以滿足未來太赫茲波通信技術應用需要。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術結構復雜，實際制作過程困難，成本較高的不足，提供一種高分束率的梯狀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：

梯狀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、基體、第一直波導、第二直波導、第三直波導、第四直波導、第五直波導、第六直波導、第七直波導、開口圓環、開口方形框；基體上設有第一直波導、第二直波導、第三直波導、第四直波導、第五直波導、第六直波導、第七直波導、開口圓環、開口方形框，第一直波導的左端與信號輸入端相連，第一直波導的右端連在第二直波導的左側中心位置；第二直波導的右側上、下部和第五直波導的左側上、下部之間分別設有第四直波導，且上側第四直波導的左下和右上位置分別設有開口圓環，下側第四直波導的左上和右下位置分別設有開口方形框，兩個第四直波導中間等間距放有兩個第三直波導；第六直波導和第七直波導對稱分布在第五直波導的右側，且第五直波導的右側上部與第六直波導的左端連接，第五直波導的右側下部與第七直波導的左端連接，第六直波導的右端與第一信號輸出端相連，第七直波導的右端與第二信號輸出端相連；太赫茲波從信號輸入端輸入，第一信號輸出端輸出TE波，第二信號輸出端輸出TM波，獲得偏振分束的功能。

所述的基體的材料為二氧化硅，基體的長度為840~900μm，寬度為900~1000μm，高度為200~300μm。所述的第一直波導的長度為150~200μm，寬度為50~60μm，高度為40~60μm。所述的第二直波導的長度為30~40μm，寬度為500~600μm，高度為40~60μm。所述的第三直波導的長度為300~400μm，寬度為20~30μm，高度為40~60μm；兩個第三直波導之間的間隔距離為150~160μm。所述的第四直波導的長度為300~400μm，寬度為40~50μm，高度為40~60μm；所述的開口圓環的外半徑為50~60μm，內半徑為30~40μm，圓環的開口長度為20~30μm；所述的開口方形框的外邊長度為100~120μm，方形框的寬度為20~30μm，方形框的開口長度為20~30μm。所述的第五直波導的長度為90~100μm，寬度為500~600μm，高度為40~60μm。所述的第六直波導和第七直波導的長度均為150~200μm，寬度均為50~60μm，高度均為40~60μm；第六直波導與第七直波導之間的距離為280~290μm。所述的第一直波導、第二直波導、第三直波導、第四直波導、第五直波導、第六直波導、第七直波導的材料均為硅。

本發明的梯狀太赫茲波偏振分束器具有結構簡單，分束率高，尺寸小，成本低，便于制作等優點。

附圖說明：

圖1是梯狀太赫茲波偏振分束器立體結構示意圖；

圖2是梯狀太赫茲波偏振分束器平面結構示意圖；