[發明專利]一種電控草酸氧鈦鈣介質太赫茲波開關

有效

• 申請號: 201911018207.0
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110729530B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 陳蓮娜;李九生
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: H01P1/10
• 分類號: H01P1/10;G02F1/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種電控草酸氧鈦鈣介質太赫茲波開關。它包括頂層石英玻璃、底層石英玻璃、石英墊片、金屬電極、草酸氧鈦鈣介質、電源；其中，石英墊片、金屬電極、草酸氧鈦鈣介質位于頂層石英玻璃和底層石英玻璃之間的中間層，且兩片石英墊片和兩個金屬電極圍合成一個中心對稱的矩形框，兩個金屬電極分別與電壓源的兩極相連；所述矩形框的頂面、底面分別與頂層石英玻璃、底層石英玻璃貼合，構成一個石英盒，所述石英盒內部空間填充滿草酸氧鈦鈣介質，太赫茲波從頂層石英玻璃的上方垂直入射，穿過草酸氧鈦鈣介質后，從底層石英玻璃下方垂直輸出。本發明具有材料新穎，結構簡單易于實現等優點，可用于太赫茲波探測。

技術領域

本發明涉及太赫茲波開關，尤其涉及一種電控草酸氧鈦鈣介質太赫茲波開關。

背景技術

近年來，作為連接電磁波譜上發展已相當成熟的毫米波和紅外光之間的太赫茲波無疑是一個嶄新的研究領域，其在各方面都潛藏著巨大的價值。太赫茲波頻率0.1～10THz，相應波長為0.03mm～3mm。長期以來，由于缺乏有效的太赫茲波產生和檢測方法，與傳統的微波技術和光學技術相比較，人們對該波段電磁輻射性質的了解甚少，以至于該波段成為了電磁波譜中的太赫茲空隙。隨著太赫茲輻射源和探測技術的突破，太赫茲獨特的優越特性被發現并在材料科學、氣體探測、生物和醫學檢測、通信等方面展示出巨大的應用前景?？梢哉f太赫茲技術科學不僅是科學技術發展中的重要基礎問題，又是新一代信息產業以及基礎科學發展的重大需求。太赫茲系統主要由輻射源、探測器件和各種功能器件組成。太赫茲吸收器作為太赫茲探測器的重要部件，扮演著十分重要的角色。

太赫茲波開關是一種非常重要的太赫茲波功能器件，其在太赫茲波成像、太赫茲波醫學診斷、太赫茲波通信、太赫茲波空間天文學等太赫茲波應用領域都有著廣闊的應用前景，但是現有的太赫茲波開關結構復雜、制作困難、價格昂貴，損耗大，響應速度慢。因此迫切需要研究出一種結構簡單、制作方便、響應速度快的太赫茲波開關來滿足太赫茲實際應用的需要。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，并提供一種電控草酸氧鈦鈣介質太赫茲波開關。本發明所采用的具體技術方案如下：

一種電控草酸氧鈦鈣介質太赫茲波開關，它包括頂層石英玻璃、底層石英玻璃、石英墊片、金屬電極、草酸氧鈦鈣介質、電源；其中，石英墊片、金屬電極、草酸氧鈦鈣介質位于頂層石英玻璃和底層石英玻璃之間的中間層，且兩片石英墊片和兩個金屬電極圍合成一個中心對稱的矩形框，兩個金屬電極分別與電壓源的兩極相連；所述矩形框的頂面、底面分別與頂層石英玻璃、底層石英玻璃貼合，構成一個石英盒，所述石英盒內部空間填充滿草酸氧鈦鈣介質，太赫茲波從頂層石英玻璃的上方垂直入射，穿過草酸氧鈦鈣介質后，從底層石英玻璃下方垂直輸出。

該太赫茲波開關通過電壓源給金屬電極供電，改變外加電場的大小，使草酸氧鈦鈣介質從液態轉變為固態，改變太赫茲波的透過，從而實現太赫茲波開關功能。

上述方案中的各部件具體參數可采用如下優選方式：

所述的頂層石英玻璃和底層石英玻璃大小材質均相同，長度和寬度均為1.5cm～2cm，厚度為1mm。所述的石英墊片的長度為1.0cm～1.2cm，寬度為0.8cm～0.9cm，厚度為1mm。所述的金屬電極的長度為1.5cm～2cm，寬度為0.2cm～0.4cm，厚度為1mm。所述的草酸氧鈦鈣介質填充的長度為1.0cm～1.2cm，寬度為0.2cm～0.4cm，厚度為1mm。所述的電壓源的電壓可調范圍為0kV～10kV。

本發明的電控草酸氧鈦鈣介質太赫茲波開關具有材料新穎，結構簡單易于實現等優點，可用于太赫茲波探測。

附圖說明

圖1是一種電控草酸氧鈦鈣介質太赫茲波開關三維結構示意圖；

圖2為頂層石英玻璃平面示意圖；

圖3為中間層的平面示意圖；

圖4為底層石英玻璃平面示意圖；