[發(fā)明專利]鏤空結(jié)構(gòu)的雙波長太赫茲波開關(guān)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310599820.2
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103676216A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李九生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量學(xué)院
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;H01P1/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)，尤其涉及一種鏤空結(jié)構(gòu)的雙波長太赫茲波開關(guān)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展、國際競爭的加劇以及社會信息化進(jìn)程不斷加快，各種各樣的新技術(shù)、新思想大量涌現(xiàn)出來。從云計算到物聯(lián)網(wǎng)，從激光到太赫茲技術(shù)的出現(xiàn)都給了我們很大的機(jī)遇，同時也存在一定的挑戰(zhàn)。太赫茲（THz）通常是指頻率在0.1~10THz（波長為0.03~3mm）的電磁波。它的長波段與毫米波?（亞毫米波）相重合，其發(fā)展主要依靠電子學(xué)科學(xué)技術(shù)；而它的短波段與紅外線相重合，其發(fā)展主要依靠光子學(xué)科學(xué)技術(shù)，可見太赫茲波是宏觀電子學(xué)向微觀光子學(xué)過渡的頻段，在電磁波頻譜中占有很特殊的位置。由于太赫茲所處的特殊電磁波譜的位置，它有很多優(yōu)越的特性，有非常重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價值，使得太赫茲研究受到全世界各國政府的支持。

在太赫茲波技術(shù)的實際應(yīng)用中，太赫茲波開關(guān)等功能性器件至關(guān)重要、必不可少，這一領(lǐng)域的研究也成為近年來的研究熱點。目前國內(nèi)外對于太赫茲波的功能器件研究也已逐漸展開。因此，進(jìn)行太赫茲波開關(guān)器件的研究，對太赫茲波功能器件的發(fā)展具有不可或缺的重要意義。然而目前，太赫茲波段的開關(guān)器件還十分有限，它們往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、難以制作并且成本高，因此有必要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、質(zhì)量輕、損耗低的太赫茲開關(guān)來滿足未來太赫茲波技術(shù)應(yīng)用的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鏤空結(jié)構(gòu)的雙波長太赫茲波開關(guān)。

鏤空結(jié)構(gòu)的雙波長太赫茲波開關(guān)包括太赫茲波輸入端、第一輸出端、第二輸出端、鏤空平板；鏤空平板的上部從上到下順次設(shè)有第一孔狀鏤空陣列和第二孔狀鏤空陣列；鏤空平板的下部從下到上順次設(shè)有第五孔狀鏤空陣列和第四孔狀鏤空陣列；第二孔狀鏤空陣列和第四孔狀鏤空陣列之間設(shè)有第三孔狀鏤空陣列；第一孔狀鏤空陣列、第二孔狀鏤空陣列、第三孔狀鏤空陣列、第四孔狀鏤空陣列和第五孔狀鏤空陣列均由孔狀鏤空排列而成；第五孔狀鏤空陣列的中間左側(cè)設(shè)有太赫茲波輸入端，第五孔狀鏤空陣列的中間右側(cè)設(shè)有第一輸出端，第一孔狀鏤空陣列的中間右側(cè)設(shè)有第二輸出端；當(dāng)頻率為0.70THz的太赫茲波從太赫茲波輸入端輸入時，能量直接從第一輸出端輸出；當(dāng)頻率為0.85THz的太赫茲波從太赫茲波輸入端輸入時，通過第二孔狀鏤空陣列、第三孔狀鏤空陣列和第四孔狀鏤空陣列的耦合作用，能量將從第二輸出端輸出，實現(xiàn)雙波長開關(guān)的作用。

所述的孔狀鏤空的半徑為50~60μm。所述的第一孔狀鏤空陣列由三排孔狀鏤空組成；其中第一排孔狀鏤空的個數(shù)與第三排孔狀鏤空的個數(shù)相等，為12個；第二排孔狀鏤空的個數(shù)為6個；第二排孔狀鏤空與第一排孔狀鏤空和第三排孔狀鏤空錯位排列，橫向相鄰兩孔狀鏤空10之間的距離均為50~60μm。所述的第二孔狀鏤空陣列和第四孔狀鏤空陣列的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)相同，均由三排孔狀鏤空組成；其中第一排孔狀鏤空的個數(shù)與第三排孔狀鏤空的個數(shù)相等，為3個，橫向相鄰兩孔狀鏤空之間的距離均為50~60μm；第二排孔狀鏤空的個數(shù)為4個，第二排孔狀鏤空與第一排孔狀鏤空和第三排孔狀鏤空錯位排列，橫向從左到右相鄰兩孔狀鏤空之間的距離分別為20~30μm?、110~120μm和20~30μm。所述的第三孔狀鏤空陣列由一排孔狀鏤空組成；孔狀鏤空的個數(shù)12個；相鄰兩孔狀鏤空之間的距離均為50~60μm。所述的第五孔狀鏤空陣列由三排孔狀鏤空組成；其中第一排孔狀鏤空的個數(shù)與第三排孔狀鏤空的個數(shù)相等，為12個；第二排孔狀鏤空的個數(shù)為5個，第二排孔狀鏤空與第一排孔狀鏤空和第三排孔狀鏤空錯位排列，橫向相鄰兩孔狀鏤空之間的距離均為50~60μm。所述的鏤空平板的材料為高阻硅。

本發(fā)明的鏤空結(jié)構(gòu)的雙波長太赫茲波開關(guān)具有損耗低，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，尺寸小，體積小，質(zhì)量輕等優(yōu)點。

附圖說明：

圖1是鏤空結(jié)構(gòu)的雙波長太赫茲波開關(guān)的二維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是鏤空結(jié)構(gòu)的雙波長太赫茲波開關(guān)的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是鏤空結(jié)構(gòu)的雙波長太赫茲波開關(guān)第一輸出端的傳輸曲線圖；

圖4是鏤空結(jié)構(gòu)的雙波長太赫茲波開關(guān)第二輸出端的傳輸曲線圖。

具體實施方式