[發明專利]一種新型太赫茲波調制器

在審

• 申請號: 201810676918.6
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108845437A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 張東平;黃瑩;楊宇
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G02F1/00
• 分類號: G02F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型太赫茲波調制器，由底層襯底層，中間的調制層，及頂層具有周期性金屬諧振單元陣列結構的濾波層組成。所述的襯底層為對太赫茲波透明的襯底材料，調制層為具有良好相變特性的薄膜，厚度為20?160nm。濾波層是具有“CI”型結構的金屬諧振單元陣列，厚度為50?200nm。每一個周期單元由“I”矩形金屬條和“C”形開口圓環構成，矩形金屬條長70?140μm，寬10?20μm，矩形中心離圓心50?75μm。開口圓環外徑與矩形金屬條長度相同，開口圓環的環寬與矩形金屬條寬度相同，圓環上的開口寬1?7μm，相鄰金屬諧振單元間距為130?180μm。本調制器既可濾波又能以多種觸發方式動態調制THz電磁波，且調制速度快，觸發方式易操作，器件加工簡便，結構容差率較高，便于規模化生產。

技術領域

本發明涉及一種太赫茲波調制器件，尤其是可應用多種手段調制太赫茲波的器件。

技術背景

太赫茲波頻率位于0.1-10THz范圍內，波長為30-3000μm的電磁輻射，擁有很多其他波段沒有的優良性質，例如，對很多介電材料與非極性液體具有良好的穿透性，可對不透明物體進行透視成像；光子能量較低，不會引起對生命體有害的電離反應，適用于對生物活體組織進行無損檢測；包含豐富的光譜信息，對于大量的分子，尤其是有機分子，其轉動和振動的能級躍遷恰好在太赫茲波段表現出強烈的吸收與色散特性等。目前，針對此波段的調制器多以“光子晶體”、“超材料結構”“金屬亞波長孔陣”等微結構設計而成，可對THz波的“振幅”“位相”“脈沖形式”“光譜”“時域或頻域”等多種特性進行調控，使THz波應用在各領域，例如無線通訊，安全檢測，軍事探測，天文觀測等。現有THz波調制器多以濾波器為主，即利用微結構對THz波實現不同頻率、帶寬、波型的帶通或帶阻濾波效果。但此種調制器雖然能夠到達到對電磁波進行靜態濾波，但無法對其進行動態調制，且加工工序較為復雜，結構不便于優化改動，良率較低。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有太赫茲調制器功能單一，無法以簡單的調控方法對太赫茲波進行動態調制的問題。

本發明技術方案如下：

一種新型太赫茲波調制器，其結構示意圖如圖1，包括襯底層，中間的調制層，及濾波層組成。所述的襯底層為對太赫茲波透明的襯底材料，調制層為具有良好相變特性的二氧化釩薄膜，濾波層是具有“CI”型結構的金屬諧振單元陣列。

本發明的技術效果：

1、本發明所述的一種新型太赫茲波調制器，可以根據實際需要動態調制太赫茲波。

2、本發明所述的一種新型太赫茲波調制器，可以以溫度、電場、光等多種觸發方式實現對太赫茲波進行動態調制。

3、本發明所述的一種新型太赫茲波調制器，其動態調制速度非常迅速，最高可達納秒量級。

4、本發明所述的一種新型太赫茲波調制器，具有結構簡單、易于加工，便于規模化生產等優點。

附圖說明

圖1本發明太赫茲調制器結構示意圖。

圖2本發明濾波層金屬諧振單元示意圖。

圖3實施例中室溫和85℃下太赫茲波調制器濾波效果圖。

具體實施方式：