[發(fā)明專利]波導(dǎo)耦合器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410312261.7
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104282975B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱世德;周鵬;徐秉源
• 申請（專利權(quán)）人: 香港城市大學(xué)
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 孫向民;肖冰濱

本發(fā)明公開了一種波導(dǎo)耦合器，包括：第一連接部，該第一連接部設(shè)置為與第一波導(dǎo)管連接；以及第二連接部，該第二連接部設(shè)置為與第二波導(dǎo)管連接，所述第一連接部和第二連接部用于將所述第一波導(dǎo)管和所述第二波導(dǎo)管連接到一起；其中，波調(diào)制部設(shè)置在所述第一連接部和第二連接部之間，所述波調(diào)制部設(shè)置為調(diào)制在所述第一波導(dǎo)管和所述第二波導(dǎo)管之間傳遞的波信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種波導(dǎo)耦合器，更具體地，但非排他地，涉及一種設(shè)置為連接金屬波導(dǎo)管和介電波導(dǎo)管的寬帶亞毫米級波介電波導(dǎo)耦合器。

背景技術(shù)

波導(dǎo)管被廣泛地用于不同的技術(shù)領(lǐng)域，如無線通信和有線通信、計量、傳感和保安以引導(dǎo)波從一個點到另一個點。一般地，波導(dǎo)管可以大體上分為金屬波導(dǎo)管和介電波導(dǎo)管。這些不同的波導(dǎo)管具有迥然不同的基本特征和波導(dǎo)特性。

由于太赫茲(THz)級頻率范圍位于微波制(microwaves regime)和光學(xué)制(opticsregime)之間，新興的THz波導(dǎo)應(yīng)用將自然地采用這兩個制度(regime)的技術(shù)融合。雖然對于大多數(shù)應(yīng)用中光學(xué)和微波之間的過渡只需要簡單的縮放，但光學(xué)和微波之間的導(dǎo)波應(yīng)用通常需要使用金屬波導(dǎo)管和介電波導(dǎo)管，金屬波導(dǎo)管和介電波導(dǎo)管具有顯著不同的用于傳遞波信號或功率的波導(dǎo)特性。這些波導(dǎo)管之間的有效的波信號或功率的傳遞和連接對THz導(dǎo)波系統(tǒng)的操作和特性是十分重要的。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種波導(dǎo)耦合器，包括：第一連接部，該第一連接部設(shè)置為與第一波導(dǎo)管連接；以及第二連接部，該第二連接部設(shè)置為與第二波導(dǎo)管連接，所述第一連接部和第二連接部用于將所述第一波導(dǎo)管和所述第二波導(dǎo)管連接到一起；其中，波調(diào)制部設(shè)置在所述第一連接部和第二連接部之間，所述波調(diào)制部設(shè)置為調(diào)制在所述第一波導(dǎo)管和所述第二波導(dǎo)管之間傳遞的波信號。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述波調(diào)制部可操作以調(diào)制在所述第一波導(dǎo)管和所述第二波導(dǎo)管之間傳遞的波的功率。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述第一波導(dǎo)管為介電波導(dǎo)管或金屬波導(dǎo)管中的一者；并且所述第二波導(dǎo)管為介電波導(dǎo)管或金屬波導(dǎo)管中的另一者。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述波導(dǎo)耦合器由介電材料制成。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述波導(dǎo)耦合器由塑料或熱塑性材料制成。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述塑料或熱塑性材料包括聚丙烯。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述波導(dǎo)耦合器通過注塑成型的方式通過以單模或多模制成。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述第一波導(dǎo)管包括第一形狀或結(jié)構(gòu)；并且所述第二波導(dǎo)管包括第二形狀或結(jié)構(gòu)。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述第一連接部包括錐形結(jié)構(gòu)，該錐形結(jié)構(gòu)設(shè)置為插入到具有所述第一形狀的第一波導(dǎo)管內(nèi)以在所述第一波導(dǎo)管和所述波導(dǎo)耦合器的所述波調(diào)制部之間傳遞波信號。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述第二連接部包括具有所述第二形狀的結(jié)構(gòu)以在所述波導(dǎo)耦合器的所述波調(diào)制部和所述第二波導(dǎo)管之間傳遞波信號。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述波調(diào)制部包括彎曲的錐形結(jié)構(gòu)，該錐形結(jié)構(gòu)在所述第一連接部的所述錐形結(jié)構(gòu)和具有所述第二連接部的具有所述第二形狀的所述結(jié)構(gòu)之間過渡。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述波調(diào)制部包括模式整形器(modeshaper)，該模式整形器設(shè)置為將從所述第一波導(dǎo)管收到的第一模場調(diào)制為適應(yīng)于所述第二波導(dǎo)管的第二模場；或者所述模式整形器設(shè)置為將從所述第二波導(dǎo)管收到的第二模場調(diào)制為適應(yīng)于所述第一波導(dǎo)管的第一模場。

在所述第一方面的一種實施方式中，所述波導(dǎo)耦合器還包括波導(dǎo)管部，該波導(dǎo)管部設(shè)置在所述第一連接部和所述波調(diào)制部之間。