[發明專利]光調控太赫茲調制器

有效

• 申請號: 201610143542.3
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105739130B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 張曉渝
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡;王健

本發明公開一種光調控太赫茲調制器，包括介質基板、側邊金屬帶、金屬濾波結構和光敏電阻陣列，金屬濾波結構、光敏電阻陣列均位于介質基板表面，所述光敏電阻陣列由若干條平行設置的光敏電阻帶組成，此光敏電阻帶由若干個等間隔排列的光敏電阻組成，在水平方向上相鄰光敏電阻通過水平金屬線串聯，所述金屬濾波結構由若干個平行設置的金屬帶組成；2個所述側邊金屬帶分別位于金屬帶、光敏電阻帶的兩側，所述金屬帶和光敏電阻帶平行且交替排列。本發明充分結合了太赫茲濾波結構對太赫茲波調控作用和光敏電阻光調控特性，無需電極結構和系統調制速度受RC常數的限制，調制速度高于10 ns，相對調制深度大于80%。

技術領域

本發明涉及一種太赫茲調制器，尤其涉及一種光調控太赫茲調制器。

背景技術

太赫茲波是頻率在0.3×10¹²赫茲到10×10¹²赫茲范圍的電磁波，波長在10 μm到3mm范圍，介于毫米與紅外之間，與其他波段的電磁波相比，太赫茲波具有光子能量低、穿透力強等優異特性，在物理、化學和醫藥科學等基礎研究領域，以及安全檢查、環境監測、通信等應用研究領域均具有巨大的科學研究價值和廣闊的市場前景。然而，人們在控制和操縱太赫茲波技術方面仍相對滯后，實現高速太赫茲調制器顯得非常迫切。傳統的太赫茲調制器主要是機械式調制方式的斬波器，調制頻率從幾赫茲至幾千赫茲。目前已報道的通過電調控方式的太赫茲調制器調制速度最大幾十兆赫茲，這很難滿足太赫茲在通訊和成像領域應用的要求。

發明內容

本發明提供一種光調控太赫茲調制器，此光調控太赫茲調制器充分結合了太赫茲濾波結構對太赫茲波調控作用和光敏電阻光調控特性，實現以光調控方式對太赫茲波幅值的高速調制效應，相比現有的機械式調制方式的斬波器和電調制太赫茲調制器，本發明太赫茲調制器無需電極結構和系統調制速度受RC常數的限制，調制速度高于10 ns，相對調制深度大于80%。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種光調控太赫茲調制器，包括介質基板、側邊金屬帶、金屬濾波結構和光敏電阻陣列，所述金屬濾波結構、光敏電阻陣列均位于介質基板表面，所述光敏電阻陣列由若干條平行設置的光敏電阻帶組成，此光敏電阻帶由若干個等間隔排列的光敏電阻組成，在水平方向上相鄰光敏電阻通過水平金屬線串聯，所述金屬濾波結構由若干個平行設置的金屬帶組成；

2個所述側邊金屬帶分別位于金屬帶、光敏電阻帶的兩側，所述金屬帶和光敏電阻帶平行且交替排列，位于一側的側邊金屬帶與若干個金屬帶的一端電連接，位于另一側的側邊金屬帶與若干個光敏電阻帶的一端電連接，在垂直方向上位于相鄰光敏電阻帶中相鄰的光敏電阻通過垂直金屬線電連接。

上述技術方案中進一步的改進技術方案如下：

1. 上述方案中，所述光敏電阻的暗電阻與亮電阻之比達到10⁷，所述亮電阻為10~90歐姆。

2. 上述方案中，所述光敏電阻在太赫茲波段尺寸小于20×20微米²，厚度小于1微米，此光敏電阻面積為8×10微米²。

3. 上述方案中，所述金屬帶、水平金屬線和垂直金屬線寬度在1~10微米，厚度小于0.6微米。

4. 上述方案中，所述光敏電阻采用硒化鎘、硫化鉛、硒化鉛、銻化銦、碲鎘汞。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：