[發明專利]可調反射式線偏振控制器及方法

有效

• 申請號: 202110036825.9
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112886259B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李九生;程杰
• 申請（專利權）人: 之江實驗室;中國計量大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 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

本發明公開了一種可調反射式線偏振控制器及方法。它包括太赫茲波輸入端、N×N個單元結構，N為自然數；N×N個單元結構周期排列與太赫茲波輸入方向垂直的平面上，單元結構包括頂層金屬結構、聚酰亞胺介質層、襯底金屬板；其中，頂層金屬結構位于聚酰亞胺介質層上方，所述的頂層金屬結構由雙開口圓環、雙開口方環、矩形金屬件和矩形單元組合而成，雙開口圓環和雙開口方環的開口方向位于副對角線，通過位于主對角線上的矩形金屬件連接雙開口圓環和雙開口方環，矩形單元嵌入雙開口方環的開口處，位于金屬結構層的中心，聚酰亞胺介質層的下方鍍一層金屬板。本發明的可調反射式線偏振控制器具有結構簡單緊湊，制作方便，方便調節，滿足在太赫茲波系統應用要求。

技術領域

本發明涉及太赫茲波應用技術領域，尤其涉及一種可調反射式線偏振控制器及方法。

背景技術

太赫茲波是指頻率在0.1～10THz，波長為3000～30μm范圍內的電磁波，它在長波段與毫米波相重合，而在短波段與紅外線相重合，太赫茲波在電磁波頻譜中占有很特殊的位置。因此太赫茲技術在高速通信、成像等領域具有廣泛應用前景。作為太赫茲波控制重要器件之一的太赫茲波線偏振控制器引起了國內外研究人員的廣泛關注。近年來，各種太赫茲濾波器、太赫茲波開關、太赫茲波調制器等都有研制的報道。但是通常而言，這些太赫茲器件一旦優化結構尺寸參數后，器件性能就固定，不可調控，嚴重限制了太赫茲技術應用與發展，因此設計一款可調的反射式線偏振控制器具有十分重大意義。本發明提出一種可調反射式線偏振控制器，通過設計微結構利用光敏硅，改變施加的泵浦光的光照強度，實現太赫茲波偏振可調功能。該器件結構簡單，性能優越，控制靈活。

發明內容

本發明為了克服現有技術不足，提供一種可調反射式線偏振控制器。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種可調反射式線偏振控制器，其包括N×N個單元結構，N為自然數；N×N個單元結構周期排列與太赫茲波輸入方向垂直的平面上；每個單元結構包括頂層金屬結構、聚酰亞胺介質層、襯底金屬板，單元結構的頂面作為太赫茲波輸入端；其中，所述的頂層金屬結構位于聚酰亞胺介質層的方形上表面，頂層金屬結構由雙開口圓環、雙開口方環、矩形金屬件和矩形單元組合而成，雙開口圓環為具有兩個開口的圓環，雙開口方環為具有兩個開口方環，雙開口圓環和雙開口方環開口均位于所述方形上表面的副對角線上，雙開口圓環和雙開口方環通過位于所述方形上表面主對角線上的兩條矩形金屬件連接，兩個矩形單元分別嵌入雙開口方環的兩個開口處，整個頂層金屬結構沿所述主對角線和副對角線均鏡像對稱；聚酰亞胺介質層的下方鍍有一層金屬板。

上述方案中的各部件具體參數可采用如下優選方式：

作為優選，每個單元結構的正視圖為正方形，正方形邊長為90～110μm。

作為優選，所述聚酰亞胺層的長度和寬度均為90～110μm，厚度為35～40μm。

作為優選，所述襯底金屬板的材料為金，長度和寬度均為90～110μm，厚度為0.1～0.5μm。

作為優選，所述頂層金屬結構的材料為金，長度和寬度均為90～110μm，厚度為0.1～0.5μm。

作為優選，所述雙開口圓環的內半徑為40～46μm，圓環寬度為3～7μm，材料為金；雙開口圓環上的每個開口長度為6～10μm，寬度為4～6μm。

作為優選，所述矩雙開口方環的外邊長為28～32μm，方環寬度為3～7μm，材料為金；矩雙開口方環上的每個開口長度為6～10μm，寬度為4～6μm。

作為優選，每條所述矩形金屬件長度為26～30μm，寬度為3～7μm，材料為金。

作為優選，每個所述矩形單元長度為6～10μm，寬度為4～6μm，材料為光敏硅。