[發明專利]基于孔狀鏤空結構的太赫茲波分路器

在審

• 申請號: 201510872216.1
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105334574A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 李九生;孫建忠
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G02B6/125
• 分類號: G02B6/125
• 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

本發明涉及分束器，尤其涉及一種基于孔狀鏤空結構的太赫茲波分路器。

背景技術

太赫茲波譜位于微波和紅外輻射之間。在電子學領域，這一頻段的電磁波又被稱為毫米波和亞毫米波；而在光譜學領域，它也被稱為遠紅外輻射。一般所謂的太赫茲波段，其頻率范圍為0.1～10THz。在20世紀80年代中期以前，由于缺乏有效的THz輻射產生方法和檢測方法，人們對該波段的特性知之甚少，以至于該波段被稱為電磁波譜中的THz空隙。THz波介于微波與遠紅外光之間，它集成了微波通信與光通信的優點，相比較于微波通信而言：THz通信傳輸的容量大，可提供高達10Gb/s的無線傳輸速率，比當前的超寬帶技術快幾百甚至上千倍；THz波束更窄，方向性更好，可以探測更小的目標以及更精確地定位；THz波具有更好的保密性及抗干擾能力。相比較于光通信而言：THz波具有很好的穿透沙塵煙霧的能力，因此可以在大風沙塵以及濃煙等惡劣環境下進行正常通信工作，特別適合局域網的寬帶移動通訊。目前，國際上關于太赫茲波的研究機構大量涌現，并取得了很多研究成果，太赫茲技術仍將是未來很長一段時間世界范圍內廣泛研究的熱點。

太赫茲波分路器是一類重要的太赫茲波功能器件，近年來太赫茲波分路器已成為國內外研究的熱點和難點。然而現有的太赫茲波分路器大都存在著結構復雜、功分效率低、成本高等諸多缺點，所以研究結構簡單、分路效率高、成本低、尺寸小的太赫茲波分路器意義重大。

發明內容

本發明提供一種基于孔狀鏤空結構的太赫茲波分路器，技術方案如下：

基于孔狀鏤空結構的太赫茲波分路器，包括孔狀鏤空平板、空氣孔、信號輸入端、第一信號輸出端、第二信號輸出端、第三信號輸出端、第四信號輸出端、第五信號輸出端、第一折線波導、第一直線波導、第二直線波導、第三直線波導、第二折線波導、第一空氣孔組合、第二空氣孔組合、第三空氣孔組合、第四空氣孔組合、第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔、第四諧振腔；在去除部分二維周期排列的空氣孔后，孔狀鏤空平板上形成了第一折線波導、第一直線波導、第二直線波導、第三直線波導、第二折線波導；

第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔、第四諧振腔均由24個呈等邊三角形分布的半徑較大的空氣孔和6個在諧振腔中心呈正六邊形的分布的半徑較小的空氣孔構成；第一折線波導的左端設有第一信號輸出端，第一直線波導的左端設有第二信號輸出端，第二直線波導的左端設有信號輸入端，第二直線波導的右端設有第五信號輸出端，第三直線波導的左端設有第三信號輸出端，第二折線波導的左端設有第四信號輸出端，第一諧振腔位于第一直線波導與第二直線波導之間，第二諧振腔位于第二直線波導與第三直線波導之間，第三諧振腔位于第一折線波導與第二直線波導之間，第四諧振腔位于第二直線波導與第二折線波導之間，第一空氣孔組合、第二空氣孔組合、第三空氣孔組合、第四空氣孔組合均由4個空氣孔呈120°角分布，且相鄰的兩個空氣孔之間的間距相同；孔狀鏤空平板的其余部位設有呈等邊三角形周期排列的空氣孔；不同諧振腔中空氣孔的半徑和相鄰的空氣孔之間的間距均不相等，由此實現不同諧振腔諧振頻率的不同，進而實現分路器的功能。