[發明專利]毫米波太赫茲波線柵偏振片的制備方法

有效

• 申請號: 201810906218.1
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109116460B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 席洪柱;賀兆昌;榮雙全;鄧清東;劉巖;郭萌
• 申請（專利權）人: 安徽華東光電技術研究所有限公司
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30;H01Q15/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 張苗

本發明公開了一種毫米波太赫茲波線柵偏振片的制備方法，制備方法在線柵制備裝置中進行，第一葉片和第二葉片上的上表面沿各自的長度方向設置有多個沿寬度方向貫穿且規格相同的凹槽，第一葉片和第二葉片上的凹槽一一對應；制備方法包括：1)將多根金屬絲分別順次穿過第一葉片和第二葉片上相對應的兩個凹槽并拉直；2)轉動第一葉片和第二葉片；3)測量相鄰兩個凹槽的距離和第一葉片與第二葉片的夾角；4)計算出相鄰兩根金屬絲之間的垂直距離為z·sin[(180°?δ)/2]；5)裝配至線柵偏振片金屬框架上。該制備方法在保障線柵結構參數的情況下，能有效降低制造線柵的工藝難度，降低線柵的損耗。

技術領域

本發明涉及毫米波太赫茲波線柵偏振片的制備方法。

背景技術

目前最常用的太赫茲偏振片是由等間距排列的金屬線制成的線柵。極化線柵是毫米波太赫茲波準光學鏈路中的核心器件之一，它主要用于電磁波的極化和分離作用，可廣泛應用于毫米波和太赫茲波偏振測量系統、太赫茲成像系統、全極化輻射計定標源和激光器等。

當電場經過線柵，投影到金屬線方向的電場會被吸收或者反射。由于線柵的直徑遠小于波長，垂直于線柵方向的電場將會透射。因此，理想情況下經線柵透射的電場是與線柵方向垂直的線偏振電場。線柵的消光比主要取決于金屬線的寬度(或直徑)、金屬材料的復折射率以及金屬線的周期。隨著系統采用電磁波頻率的提高，所需線柵直徑和線柵周期逐漸減小，達到微米量級，這給利用傳統技術制備線柵帶來了很大的困難，制作過程中要保證每條金屬線之間的間距相同比較困難，所以成本較高，且重復性相對較差。為了解決這個問題，人們發明了利用光刻和金屬膜制備工藝相結合，在一定厚度的高阻硅片襯底上沉積一定厚度的金屬薄膜，制備出具有基底材料的偏振片。該方法保證了樣品之間的重復性，但基底的存在會損耗一部分透射的電場能量，降低轉換效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種毫米波太赫茲波線柵偏振片的制備方法，該制備方法在保障線柵結構參數的情況下，能有效降低制造線柵的工藝難度，降低線柵的損耗。

為了實現上述目的，本發明提供了一種毫米波太赫茲波線柵偏振片的制備方法，制備方法在線柵制備裝置中進行，線柵制備裝置包括端部相互鉸接的第一葉片和第二葉片，第一葉片和第二葉片上的上表面沿各自的長度方向設置有多個沿寬度方向貫穿且規格相同的凹槽，第一葉片和第二葉片上的凹槽一一對應；其中，制備方法包括：1)將多根金屬絲分別順次穿過第一葉片和第二葉片上相對應的兩個凹槽，每根金屬絲的兩端均連接有牽引機構以拉直對應的金屬絲；2)轉動第一葉片和第二葉片以改變第一葉片和第二葉片之間的夾角從而改變相鄰兩根金屬絲之間的垂直距離；3)測量第一葉片或第二葉片上相鄰兩個凹槽的中心線間的距離以及第一葉片與第二葉片之間形成的夾角；4)計算出相鄰兩根金屬絲之間的垂直距離為z·sin[(180°-δ)/2]以確定相鄰兩根金屬絲之間的垂直距離是否滿足設計要求；其中，z為相鄰兩個凹槽的中心線間的距離，δ為第一葉片與第二葉片之間形成的夾角；5)當步驟4)中相鄰兩根金屬絲之間的垂直距離滿足設計需求后，將線柵固定框架放到多根金屬絲的下方并通過固定膠與金屬絲粘接固定，待金屬絲位于線柵固定框架固定后裝配至線柵偏振片金屬框架上。

優選地，在步驟1)中牽引機構牽引金屬絲以使得金屬絲始終接觸于凹槽靠近第一葉片和第二葉片鉸接端的側壁。

優選地，中轉軸依次貫穿于第一葉片和第二葉片，并且第一葉片和第二葉片以中轉軸的軸線為軸轉動。

優選地，第一葉片和第二葉片的端部各自鉸接連接有牽引設備，在步驟2)中，通過兩個牽引設備的牽引以改變第一葉片和第二葉片之間的夾角。

優選地，第一葉片和第二葉片上的凹槽的槽底均位于同一平面上。

優選地，第一葉片和第二葉片上的凹槽的深度均大于金屬絲的直徑。

優選地，凹槽的形狀為矩形、圓柱形或三角形。

優選地，金屬絲為鎢絲。