[實用新型]基于自準直效應的頻率可調90度彎曲器、分束器

有效

• 申請號: 201420276196.2
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN203839486U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 李清波;陳寶錠;陳華寶;孫慧玲;李珊珊
• 申請（專利權）人: 淮陰師范學院
• 主分類號: H01P1/02
• 分類號: H01P1/02;H01P3/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本實用新型涉及自準直電磁波束的控制技術領域，具體是基于自準直效應的頻率可調90度彎曲器、分束器，利用可調旋磁媒質（基于鐵氧體的磁性光子晶體）實現電磁波束頻率可調。

背景技術

自準直電磁波束的控制的是基于光子晶體的自準直效應，光子晶體的這一特殊效應可以被用來解決波束整形問題，并可對波導輸出波進行控制。在完好的光子晶體中引入線缺陷，通過調節線缺陷的柱子的大小和間距，實現自準直光束的分束和彎曲。目前制作的彎曲器、分束器主要有介質型光子晶體制成光子晶體，通過引入線缺陷實現彎曲、分束，但是對于頻率比較依賴、敏感；另外，通過金屬波導制作的彎曲器、分束器，其中電磁波的損耗比較大。

實用新型內容

實用新型目的：針對上述現有存在的問題和不足，本實用新型的目的是提供一種結構簡單，實現方便的基于鐵氧體、三氧化二鋁實現自準直效應頻率可調的90度彎曲器、分束器，可以無需調整光子晶體工藝結構控制電磁波束的自準直傳播。

技術方案：為實現上述實用新型目的，本實用新型采用的第一種技術方案為一種基于自準直效應的頻率可調90度彎曲器，包括設有通孔的基材、由多個三氧化二鋁柱組成的介質型光子晶體、由多個鐵氧體柱組成的磁性光子晶體，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱均位于通孔中，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱構成矩形的陣列，所述三氧化二鋁柱與鐵氧體柱的分界面與水平方向的夾角是45度。

進一步的，所述鐵氧體柱為軟磁鐵氧體柱。更進一步的，所述鐵氧體柱為軟磁鐵氧體柱。更進一步的，所述軟磁鐵氧體柱為微波釔鐵石榴石鐵氧體柱。

進一步的，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱的形狀均為圓柱體。

進一步的，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱的半徑不同，高度相同。

進一步的，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱構成正方形的陣列。

進一步的，所述基材的介電常數介于1.0-1.18之間。更進一步的，所述基材的材料為泡沫。

進一步的，所述基材的上表面和下表面分別設有金屬板。更進一步的，所述金屬板為鋁板。

進一步的，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱的高度與所述基材的厚度相同。

本實用新型采用的第二種技術方案為基于自準直效應的頻率可調90度分束器，包括設有通孔的基材、由多個三氧化二鋁柱組成的介質型光子晶體、由多個鐵氧體柱組成的磁性光子晶體，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱均位于通孔中，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱構成矩形的陣列，所述三氧化二鋁柱與鐵氧體柱的分界面有兩個，且該兩個面的夾角是90度，該兩個面與水平方向的夾角均為45度。

進一步的，所述鐵氧體柱為軟磁鐵氧體柱。更進一步的，所述鐵氧體柱為軟磁鐵氧體柱。更進一步的，所述軟磁鐵氧體柱為微波釔鐵石榴石鐵氧體柱。

進一步的，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱的形狀均為圓柱體。

進一步的，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱的半徑不同，高度相同。

進一步的，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱構成正方形的陣列。

進一步的，所述基材的介電常數介于1.0-1.18之間。更進一步的，所述基材的材料為泡沫。

進一步的，所述基材的上表面和下表面分別設有金屬板。更進一步的，所述金屬板為鋁板。

進一步的，所述三氧化二鋁柱和鐵氧體柱的高度與所述基材的厚度相同。

有益效果：本實用新型可以應用軟磁鐵氧體材料的等效磁導率隨外加偏置磁場強度改變而改變的可調特點,實現基于自準直效應的磁可調波導。可以無需調整光子晶體工藝結構實現電磁波束頻率可調。可以實現分束器和彎曲器功能，靈活選擇輸出通道。鐵氧體根據實際需要設定外加偏置磁場的大小。本實用新型避免了引入結構線缺陷在工藝精度上的要求,能有效地使電磁波無衍射的自準直傳播。同時具有結構簡單，加工容易，成本低廉，易于實現等優勢。

附圖說明

圖1為本實用新型實現90度彎曲器的結構示意圖。

圖2為本實用新型實現分束器的結構示意圖。

圖3為在外加偏置磁場為400Oe，只包含區域（一）鐵氧體時，電磁波束很好的自準直傳輸示意圖。

圖4為在外加偏置磁場為400Oe時，基于鐵氧體的光子晶體陣列的色散曲線。

圖5為基于三氧化二鋁的光子晶體陣列的色散曲線。

圖6為在圖1所示結構內，電磁波束實現90度彎曲傳輸的電場傳播示意圖。

圖7為在圖2所示結構內，電磁波束實現T型分束傳輸的電場傳播示意圖。

具體實施方式