[發(fā)明專利]一種雙腔多濾波峰帶通濾波器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310098461.2
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103149679A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳麟;朱亦鳴;徐嘉明;高春梅
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: G02B26/00
• 分類號: G02B26/00;H01P1/20
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種濾波器，具體涉及一種雙腔多濾波峰帶通濾波器。

背景技術(shù)

太赫茲（THz）波是位于微波和遠(yuǎn)紅外線之間的電磁波。近年來，隨著超快激光技術(shù)的發(fā)展，使得太赫茲脈沖的產(chǎn)生有了穩(wěn)定、可靠的激發(fā)光源，從此使得人們能夠研究太赫茲。太赫茲在生物醫(yī)學(xué)、安全監(jiān)測、無損傷探測、天文學(xué)、光譜與成像技術(shù)以及信息科學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。而太赫茲波段的開發(fā)和利用離不開太赫茲功能器件，太赫茲濾波器是太赫茲應(yīng)用的一種基本的功能器件，也是太赫茲無線通信領(lǐng)域的重要器件，其發(fā)展一直備受重視。

2008年，美國俄克拉荷馬州立大學(xué)的D.Grischkowsky等在《光學(xué)快報》上報道了利用電化學(xué)腐蝕方法制備了光子晶體諧振腔結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了從0.75-1.05THz的窄帶可調(diào)諧濾波（Opt.?Lett.，33,348,2008）。2009年，基于二維介質(zhì)的光子晶體太赫茲濾波得以實現(xiàn)。填充液晶等折射率可變材料，可以通過改變填充材料的折射率實現(xiàn)對濾波器的調(diào)諧。（J.?Opt.?Soc.?AmB,?26(1),101,2009）。2012年，通過引入超材料(MetaMaterial)，得到了超高帶寬、較高透射的導(dǎo)通濾波器。（Chin.?Phys.?Lett.?29(9)，094209，2012）

多個濾波峰比起只有一個濾波來說，更易于實現(xiàn)密集波分復(fù)用（MDWM）。隨著太赫茲頻段的通訊技術(shù)越來越趨于成熟，可以預(yù)見在不久的將來，太赫茲波段的通訊會有迅猛地發(fā)展。而多個濾波峰對于電磁波通訊來說，相當(dāng)于開通了多個通訊信道。由于光源的頻率調(diào)節(jié)能力有限，所以幾個密集、對稱、等間距的濾波峰能夠極大地提高通信系統(tǒng)的性能。但是，以上所述的帶通濾波器都只有一個諧振腔，因此無法產(chǎn)生多個濾波峰，只有一個單通道可調(diào)諧濾波，在電磁波通訊領(lǐng)域的應(yīng)用因而受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問題，本發(fā)明公開了一種雙腔多濾波峰帶通濾波器，其構(gòu)成僅僅需要兩種不同折射率的電介質(zhì)，并采用兩個缺陷層構(gòu)成雙腔，從而在太赫茲范圍內(nèi)可以產(chǎn)生多個濾波峰。通過調(diào)節(jié)兩個缺陷層之間的空氣層間隙的厚度，改變?yōu)V波峰的峰間距從而調(diào)節(jié)產(chǎn)生的濾波峰的數(shù)量，可以實現(xiàn)波分復(fù)用，拓展了濾波峰在電磁波通訊領(lǐng)域的應(yīng)用。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種由電介質(zhì)H和電介質(zhì)L以及兩個缺陷層D組成的雙腔多濾波峰帶通濾波器，其特征在于，包括：?

兩個電介質(zhì)組；

一個位移臺，包括水平位移臺和豎直位移臺；以及

一個樣品架，

其中，一層電介質(zhì)層L和一層電介質(zhì)層H排列組成一個LH電介質(zhì)對，

電介質(zhì)組包含復(fù)數(shù)個LH電介質(zhì)對以及一層缺陷層D，LH電介質(zhì)對依次排列，使得電介質(zhì)層L和電介質(zhì)層H交錯排列，缺陷層D與最外面的電介質(zhì)層H相鄰排列，

缺陷層D的折射率與電介質(zhì)層L的折射率一致，缺陷層D的厚度為一層電介質(zhì)層L的2倍，

電介質(zhì)層L和電介質(zhì)層H的折射率不同，

兩個電介質(zhì)組中的兩個缺陷層D對向設(shè)置，中間間隔一定的空氣層間隙G，?

兩個電介質(zhì)組固定在水平位移臺上，

位移臺固定在樣品架上，

水平位移臺用于調(diào)節(jié)空氣層間隙G的大小。

進(jìn)一步，本發(fā)明的雙腔多濾波峰帶通濾波器，還可以具有這樣的特征：其中，所述LH電介質(zhì)對個數(shù)在2-10。

另外，本發(fā)明的雙腔多濾波峰帶通濾波器，還可以具有這樣的特征：

電介質(zhì)層L的厚度x_L為：，c為光速，v為濾波器的中心頻率，n_L為電介質(zhì)層L的折射率，電介質(zhì)層H的厚度x_H為：?，n_H為電介質(zhì)層H的折射率。

發(fā)明的作用與效果

本發(fā)明涉及的雙腔多濾波峰帶通濾波器，結(jié)構(gòu)簡單，取材廣泛，易于加工，兩種不同折射率的電介質(zhì)可以為塑料、建筑材料或各種晶體和非晶體。

本發(fā)明涉及的雙腔多濾波峰帶通濾波器，通過采用兩個缺陷層構(gòu)成雙腔，在低階電磁波模式下，太赫茲波在兩個缺陷層中以各種模式共振耦合，最后形成多個濾波頻率和多個濾波峰。通過調(diào)節(jié)兩個缺陷層之間的空氣層間隙的厚度，改變?yōu)V波峰的峰間距從而調(diào)節(jié)產(chǎn)生的濾波峰的數(shù)量，最終實現(xiàn)多個密集、對稱、等間距的濾波峰，可以實現(xiàn)等間隔濾波峰進(jìn)行波分復(fù)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種雙腔多濾波峰帶通濾波器結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為本發(fā)明的一種雙腔多濾波峰帶通濾波器的實驗裝置圖；