[實用新型]一種高頻偏振信號轉換裝置

有效

• 申請號: 201921950286.4
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN210864101U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 王金蘭;盛鴻宇;周流平
• 申請（專利權）人: 廣州鐵路職業技術學院（廣州鐵路機械學校）
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30;G02B1/00;H01P7/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

本實用新型提供了一種高頻偏振信號轉換裝置，包括金屬板、絕緣板、金屬圓環，所述絕緣板被所述金屬板和所述金屬圓環夾于中間；所述金屬板及所述絕緣板均為正方形；所述金屬圓環的圓心位于所述正方形的對角線的交點；所述金屬圓環具有兩個缺口，所述金屬圓環的兩個缺口以所述正方形的對角線為對稱軸對稱分布。本實用新型提供了一種高頻偏振信號轉換裝置，通過優化超表面結構，能夠實現較寬的工作帶寬。

技術領域

本實用新型涉及光通信和信息處理技術領域，尤其是涉及一種高頻偏振信號轉換裝置。

背景技術

太赫茲技術在光譜、成像、安全檢查、通信等領域具有重要的應用價值，因此對如偏振轉換器、濾波器、分束器等太赫茲功能器件的研究逐漸成為了熱點。

偏振轉換器是一種調節電磁波偏振態的功能器件，傳統的偏振轉換器件是利用二色性晶體或半波片來實現，限于晶體特性，偏振器件存在轉換率低、帶寬窄等問題。超表面可以通過人工設計的微結構單元，實現自然材料無法具有的物理特性，從而可以對電磁波的偏振和相位進行控制，如何進行結構設計，使得偏振轉換器實現更寬帶寬、更高轉換率成為了研究的熱點。當入射角和偏振角在一定范圍內變化時，偏振轉換器對信號的轉換性能會受到影響，進而使轉換器的使用受限，通過研究入射角和偏振角變化對偏振轉換率的影響，可以使偏振轉換器具有更廣的應用價值和更高的適應性。

實用新型內容

針對上述技術問題，本實用新型提供了一種高頻偏振信號轉換裝置，通過優化超表面結構，能夠實現較寬的工作帶寬。所述技術方案如下：

本實用新型實施例提供了一種高頻偏振信號轉換裝置，包括金屬板、絕緣板、金屬圓環，所述絕緣板被所述金屬板和所述金屬圓環夾于中間；所述金屬板及所述金屬圓環的厚度均為0.2μm且材質為金；

所述金屬板及所述絕緣板均為邊長為100μm的正方形；

所述金屬圓環的圓心位于所述正方形的對角線的交點；所述金屬圓環具有兩個缺口，所述金屬圓環的兩個缺口以所述正方形的對角線為對稱軸對稱分布；所述金屬圓環以所述兩個缺口的連線為對稱軸對稱分成第一半圓環和第二半圓環，所述第一半圓環和所述第二半圓環的圓心角均為150度；所述金屬圓環的外半徑為34.5μm，內半徑為29.5μm；

所述絕緣板的材質為二氧化硅，以及所述絕緣板的厚度為44.5μm。

本實用新型的一種實施方式為，所述金屬圓環的外半徑為35μm，內半徑為 28μm。

本實用新型的一種實施方式為，所述金屬圓環的外半徑為35μm，內半徑為 30μm；所述絕緣板的厚度為46μm。

本實用新型的一種實施方式為，所述金屬板及所述絕緣板均為邊長為110μm 的正方形。

此外，本實用新型實施例提供了一種高頻偏振信號轉換裝置，由若干如上所述的高頻偏振信號轉換裝置周期性排列而成。

相比于現有技術，本實用新型實施例具有如下有益效果：

本實用新型提供一種高頻偏振信號轉換裝置，通過優化超表面結構，在偏振轉換率為80％情況下，本實用新型的高頻偏振信號轉換裝置能夠在 0.4934-1.883THz頻率范圍內，帶寬為1.39THz，將太赫茲入射線偏振波的偏振方向旋轉90度。同時，當太赫茲波在0至20度的入射角度入射時，所述高頻偏振信號轉換裝置在0.4934-1.883THz頻率范圍內的偏振轉換率達到70％以上，相比起現有技術，本實用新型的高頻偏振信號轉換裝置能夠適應更寬的入射角角度范圍同時保證高偏振轉換率；而且，當頻率在0.4934-1.883THz，偏振角在-10度至10度之間時，本實用新型的高頻偏振信號轉換裝置的偏振轉換率大于70％。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例中的一種高頻偏振信號轉換裝置的結構的正面視圖；