[實用新型]n形一維光子晶體太赫茲波偏振分束器

有效

• 申請號: 201220298600.7
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN202661673U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 羅忠鵬;李九生;程偉
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G02B6/27
• 分類號: G02B6/27
• 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

本實用新型涉及分束器，尤其涉及一種n形一維光子晶體太赫茲波偏振分束器。

背景技術

太赫茲波是頻率0.1~?10THz?(?1?TH?z=?1012Hz)?范圍內的電磁波,?它對應的波長范圍為3mm~30μm,位于毫米波(?亞毫米波)?與紅外波之間。太赫茲光子對應能量范圍為0.414~41.4meV,與分子和材料的低頻振動和轉動能量范圍相匹配。這些決定了太赫茲波在電磁頻譜中的特殊位置以及在傳播、散射、反射、吸收、穿透等方面與毫米波、紅外線顯著不同的特點和應用。而太赫茲技術也將為人們對物質的表征和操控提供很大的自由空間。

太赫茲波通信系統離不開各種太赫茲波功能器件的性能保障。雖然國內外對于太赫茲波功能器件的研究雖然已經逐漸展開，但是太赫茲波功能器件作為太赫茲波科學技術應用中的重點和難點，相比太赫茲波產生和檢測裝置及太赫茲波傳輸波導的快速發展，仍然需要投入大量的人力和物力進行深入的探索和研究。對太赫茲波偏振分束器進行研究對于促進太赫茲波功能器件的研究有不可或缺的重要意義。太赫茲波偏振分束器是一種非常重要的太赫茲波器件，用于控制太赫茲波系統中的太赫茲波。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，但是很少有相關報道。現有的太赫茲波偏振分束器往往結構復雜、體積較大并且價格昂貴，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，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

本實用新型的目的是為了克服現有技術偏振分束透射率比較低，結構復雜，實際制作困難，成本高的不足，提供一種n形一維光子晶體太赫茲波偏振分束器。。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

n形一維光子晶體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、L形平板偏振器、小L形平板偏振器、U形平板偏振器、n形耦合區域；L形平板偏振器由L形平板疊加而成，小L形平板偏振器由小的L形平板疊加而成，U形平板偏振器由U形平板疊加而成，帶狀n字形耦合區域由L形平板偏振器、小L形平板偏振器、U形平板偏振器分隔組成，L形平板偏振器一端與小L形平板偏振器一端組成的端口為信號輸入端，L形平板偏振器另一端與U形平板偏振器一端組成的端口為第二信號輸出端，小L形平板偏振器另一端與U形平板偏振器另一端組成的端口為第一信號輸出端。

所述的帶狀n字形耦合區域，寬度為8mm-10mm。所述的L形平板偏振器長度70-75mm。所述的小L形平板偏振器長度為40~45mm。所述的U形平板偏振器長度為40~45mm。所述的L形平板彎曲角度θ為90度。所述的u形平板彎曲角度θ為180度。

本實用新型的n形一維光子晶體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，滿足在太赫茲波成像、醫學診斷、太赫茲波通信等領域應用的要求。

附圖說明

圖1是n形一維光子晶體太赫茲波偏振分束器的結構示意圖；

圖2是n形一維光子晶體太赫茲波偏振分束器的端口面示意圖；

圖3是太赫茲波偏振分束器第一信號輸出端的TE、TM波透射率曲線；

圖4是太赫茲波偏振分束器第二信號輸出端的TM、TE波透射率曲線。

具體實施方式

如圖1~4所示，?n形一維光子晶體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、L形平板偏振器4、小L形平板偏振器5、U形平板偏振器6、n形耦合區域7；L形平板偏振器4由L形平板疊加而成，小L形平板偏振器5由小的L形平板疊加而成，U形平板偏振器6由U形平板疊加而成，帶狀n字形耦合區域7由L形平板偏振器4、小L形平板偏振器5、U形平板偏振器6分隔組成，L形平板偏振器4一端與小L形平板偏振器5一端組成的端口為信號輸入端1，L形平板偏振器4另一端與U形平板偏振器6一端組成的端口為第二信號輸出端3，小L形平板偏振器5另一端與U形平板偏振器6另一端組成的端口為第一信號輸出端2。

所述的帶狀n字形耦合區域7，寬度為8mm-10mm。所述的L形平板偏振器4長度70-75mm。所述的小L形平板偏振器5長度為40~45mm。所述的U形平板偏振器5長度為40~45mm。所述的L形平板彎曲角度θ為90度。所述的u形平板彎曲角度θ為180度。

實施例1

n形一維光子晶體太赫茲波偏振分束器上，a為2mm，間距d為10mm，?L形平板偏振器4長度5mm，所述的小L形平板偏振器5長度為40mm，所述的U形平板偏振器6長度為40mm，L形平板彎曲角度θ₁均為為90度。所述的U形平板彎曲角度θ₂為180度。材料為聚合物和晶體硅相鄰分布材料，折射率分別為n₁=3.42和n₂=1.6，n形耦合區域材料為空氣n₀=1。L形平板偏振器彎曲角度θ為90度。T形一維光子晶體太赫茲波偏振分束器的第一信號輸出端2的TE波、TM波透射率曲線如圖3所示，在0.1~1.0THz頻段TE波最大透射率為99%，TM波最小透射率為1%。T形一維光子晶體太赫茲波偏振分束器的第二信號輸出端3的TM波、TE波透射率曲線如圖4所示，在0.1~1.0THz頻段TM波最大透射率為98%，TE波最小透射率為1%。