[發(fā)明專利]多條帶狀結構太赫茲波偏振分束器

有效

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• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103018831A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)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(fā)明涉及太赫茲波偏振分束器，尤其涉及一種多條帶狀結構太赫茲波偏振分束器。

背景技術

太赫茲(Terahertz，THz，1THz=10¹²Hz)波通常是指電磁波譜上位于微波和紅外線之間，頻率在0.1~10THz范圍內的電磁波。長期以來，由于缺乏有效的產(chǎn)生和檢測THz波的手段，人們對該段電磁波的特性知之甚少，以至于該波段被稱為電磁波譜上的太赫茲空隙(THz?Gap)。20世紀90年代以后，隨著飛秒超快激光技術的發(fā)展，為太赫茲脈沖的產(chǎn)生提供了穩(wěn)定、可靠的激發(fā)光源，使得太赫茲波段的理論研究和應用技術都取得了很大的進展。太赫茲波科學技術是一門綜合性很強的前沿學科，它涉及電磁學、半導體物理學、化學、光電子學、通信理論、量子理論以及材料科學等許多個重要學科。微觀上太赫茲波是具有量子特征的電磁波，而宏觀上太赫茲波具有類似微波的穿透能力和類似光波的方向性。因此太赫茲波科學技術在微觀和宏觀領域都具有重要的學術研究價值和實際應用價值。太赫茲的重要性基于太赫茲波的許多獨特性質，如：瞬態(tài)性、寬帶性、高信噪比、相干性、低能性、高穿透性等，由于以這些獨特的性質，使得它在各種超快過程探測、材料表征、環(huán)境檢測、物體成像、醫(yī)療診斷、寬帶移動通信等物理學、材料學、生物學、醫(yī)學、天文學和信息學領域具有廣闊的應用前景。

太赫茲波技術的應用離不開高性能的太赫茲波功能器件作保障。但現(xiàn)有的太赫茲波功能器件往往結構復雜、體積較大、不易于集成并且能量損耗高、價格昂貴，因此小型化、低成本的太赫茲器件成為太赫茲波應用關鍵。太赫茲波偏振分束器是一種非常重要的太赫茲波功能器件，目前國內外很多科研機構都致力于這方面的研究，但相關的研究報道很少，因此有必要設計一種結構簡單緊湊、易于集成、損耗低、分束率高的太赫茲波偏振分束器來滿足未來太赫茲波技術應用的需要。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術結構復雜、實際制作困難、成本高、難以集成的不足，提供一種結構簡單、損耗低的多條帶狀結構太赫茲波偏振分束器。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

多條帶狀結構太赫茲波偏振分束器包括太赫茲波輸入端、第一信號輸出端、第二信號輸出端、基體、L形波導、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、包覆層；基體上設有L形波導、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，基體和波導表面均被包覆層覆蓋，L形波導與第一直波導之間等間距設有第二直波導、第三直波導、第四直波導、第五直波導、第六直波導，L形波導由橫向直波導、四分之一圓弧波導、縱向直波導順次連接而成；太赫茲波信號從太赫茲波輸入端輸入，TE波經(jīng)第一直波導從第一信號輸出端輸出，TM波經(jīng)L形波導從第二信號輸出端輸出，獲得偏振分束的功能。

所述的基體的材料為二氧化硅，長度為540μm~560μm，寬度為450μm~460μm，厚度為300μm~400μm。所述的波導的材料為硅，厚度均為30μm~40μm。所述的L形波導的寬度為30μm~40μm；橫向直波導的長度為400μm~420μm，四分之一圓弧波導的外半徑為120μm~140μm，縱向直波導的長度為150μm~160μm。所述的第一直波導的長度為400μm~420μm，寬度為30μm~40μm。所述的第二直波導和第六直波導的尺寸相同，長度均為250μm~260μm，寬度均為20μm~25μm。所述的第三直波導和第五直波導的尺寸相同，長度均為170μm~180μm，寬度均為10μm~15μm；所述的第四直波導的長度為90μm~100μm，寬度為5μm~10μm。所述的L形波導、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、第六直波導之間的距離相等，均為5μm~10μm。所述的包覆層的材料為二氧化硅，厚度為2μm~5μm。

本發(fā)明的多條帶狀結構太赫茲波偏振分束器具有結構簡單緊湊、尺寸小、便于制作、損耗低、分束率高、易于集成等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是多條帶狀結構太赫茲波偏振分束器結構示意圖；

圖2是多條帶狀結構太赫茲波偏振分束器截面示意圖；

圖3是L形波導的組成結構示意圖；

圖4是第一信號輸出端的TE波、TM波傳輸曲線；

圖5是第二信號輸出端的TM波、TE波傳輸曲線。

具體實施方式