專利名稱：一種太赫茲波偏振分束器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及分束器，尤其涉及一種太赫茲波偏振分束器。
背景技術(shù)：
太赫茲技術(shù)是二十世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的一種新技術(shù)。太赫茲波獨特的頻率 范圍(位于微波頻段和光頻段之間)覆蓋了多數(shù)大分子物質(zhì)的分子振動和轉(zhuǎn)動光譜，因此 多數(shù)大分子物質(zhì)在太赫茲頻段無論其吸收譜、反射譜還是發(fā)射譜都具有明顯的指紋譜特 性，這一點是微波所不具備的。太赫茲脈沖光源與傳統(tǒng)光源相比具有很多獨特的性質(zhì)，如 瞬態(tài)性、寬帶性、相 干性、低能性等。此外，太赫茲波可以不同程度地穿透多數(shù)物質(zhì)，這個特 點為紅外輻射所不具備。這些特點決定了太赫茲技術(shù)存在的價值，并且可以預(yù)見太赫茲技 術(shù)在很多基礎(chǔ)研究領(lǐng)域、工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、通信領(lǐng)域以及生物領(lǐng)域中有相當(dāng)重要的 應(yīng)用前景。因此太赫茲技術(shù)逐漸成為世界范圍內(nèi)廣泛研究的熱點，國際上關(guān)于太赫茲波的 研究機構(gòu)大量涌現(xiàn)，并取得了很多研究成果。國內(nèi)外對于太赫茲波的研究主要集中在太赫茲波產(chǎn)生和檢測技術(shù)上，對于太赫茲 波的功能器件研究也已逐漸展開。太赫茲波的功能器件是太赫茲波科學(xué)技術(shù)應(yīng)用中的重點 和難點?，F(xiàn)有的太赫茲波器件有太赫茲波產(chǎn)生和檢測裝置，太赫茲波傳輸波導(dǎo)，但是這些器 件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大并且價格昂貴，因此小型化、低成本的太赫茲波器件是太赫茲波技術(shù) 應(yīng)用的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外很多科研機構(gòu)都致力于這方面的研究并取得了一定的進(jìn)展，但是 對太赫茲波偏振分束器的研究少有報道。太赫茲波偏振分束器是一種非常重要的太赫茲波 器件，可用于太赫茲波系統(tǒng)，實現(xiàn)對太赫茲波的控制。因此有必要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，分束 效率高的太赫茲偏振分束器以滿足未來太赫茲波技術(shù)應(yīng)用需要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)透射率比較低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實際制作過程困難，成本 較高的不足，提供一種高分束率的太赫茲波偏振分束器。為了達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下太赫茲波偏振分束器包括信號輸入端、第一信號輸出端、第二信號輸出端、第一塊 遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃，薄膜偏光器，第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃；薄膜偏光器由第一偏振薄膜和第 二偏振薄膜組成，第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃與薄膜偏光器、第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃依次連接， 第一偏振薄膜與第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃連接面的中心點分別與信號輸入端、第一信號輸出 端、第二信號輸出端連接。所述的第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃和第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃為等腰直角三角形。所述 的第一偏振薄膜的折射率大于第二偏振薄膜的折射率，第一偏振薄膜和第二偏振薄膜的長 度相等。所述的非偏振太赫茲波入射到薄膜偏光器的入射角為45°。所述的薄膜偏光器是 N/2加1層第一偏振薄膜和N/2層第二偏振薄膜交替連接而成。本實用新型根據(jù)在無損耗的條件下一維光子晶體的缺陷模式可以獲得百分之百的透射率，利用該結(jié)構(gòu)制作偏振分束器，可以同時實現(xiàn)高消光比和高透射率。本實用新型具 有結(jié)構(gòu)簡單，分束率高，尺寸小，成本低，便于制作等優(yōu)點。

圖1是太赫茲波偏振分束器示意圖；圖2是太赫茲波偏振分束器的TE波反射率曲線；圖3是太赫茲波偏振分束器的TM波反射率曲線；圖4是太赫茲波偏振分束器的TE波透射率曲線；圖5是太赫茲波偏振分束器的TM波透射率曲線；
具體實施方式
如圖1所示，太赫茲波偏振分束器包括信號輸入端1、第一信號輸出端2、第二信號 輸出端3、第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃4，薄膜偏光器5，第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃6 ；薄膜偏光器5 由第一偏振薄膜7和第二偏振薄膜8組成，第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃4與薄膜偏光器5、第二 塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃6依次連接，第一偏振薄膜7與第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃4連接面的中心 點分別與信號輸入端1、第一信號輸出端2、第二信號輸出端3連接。所述的第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃4和第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃6為等腰直角三角形。 所述的第一偏振薄膜7的折射率大于第二偏振薄膜8的折射率，第一偏振薄膜7和第二偏 振薄膜8的長度相等。所述的非偏振太赫茲波入射到薄膜偏光器5的入射角為45°。所述 的薄膜偏光器5是N/2加1層第一偏振薄膜7和N/2層第二偏振薄膜8交替連接而成。實施例1太赫茲波偏振分束器第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃和第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃為等腰直角三角形，遠(yuǎn)紅外光學(xué) 玻璃折射率為1. 48，直角邊為20mm。第一偏振薄膜的折射率為3. 6，第二偏振薄膜的折射率 為2. 45，第一偏振薄膜和第二偏振薄膜的長度相等，為1.8 ym，非偏振光入射到薄膜偏光 器的入射角為45°。薄膜偏光器5是10層第一偏振薄膜和9層第二偏振薄膜交替連接而 成，即N = 19。太赫茲波偏振分束器TE波反射率曲線如圖2所示，最大反射率為99. 9%。 太赫茲波偏振分束器TM波反射率曲線如圖3所示，最大反射率為0. 12%。太赫茲波偏振分 束器TE波透射率曲線如圖4所示，最大透射率為0. 1%。太赫茲波偏振分束器TM波透射率 曲線如圖5所示，最大透射率為99. 88%。
權(quán)利要求一種太赫茲波偏振分束器，其特征在于包括信號輸入端(1)、第一信號輸出端(2)、第二信號輸出端(3)、第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃(4)，薄膜偏光器(5)，第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃(6)；薄膜偏光器(5)由第一偏振薄膜(7)和第二偏振薄膜(8)組成，第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃(4)與薄膜偏光器(5)、第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃(6)依次連接，第一偏振薄膜(7)與第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃(4)連接面的中心點分別與信號輸入端(1)、第一信號輸出端(2)、第二信號輸出端(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第一塊遠(yuǎn)紅外 光學(xué)玻璃(4)和第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃(6)為等腰直角三角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第一偏振薄膜 (7)的折射率大于第二偏振薄膜(8)的折射率，第一偏振薄膜(7)和第二偏振薄膜(8)的長 度相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的非偏振太赫茲 波入射到薄膜偏光器(5)的入射角為45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的薄膜偏光器 (5)是N/2加1層第一偏振薄膜(7)和N/2層第二偏振薄膜(8)交替連接而成。
專利摘要本實用新型公開了一種太赫茲波偏振分束器。它包括信號輸入端、第一信號輸出端、第二信號輸出端、第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃，薄膜偏光器，第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃；薄膜偏光器由第一偏振薄膜和第二偏振薄膜組成，第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃與薄膜偏光器、第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃依次連接，第一偏振薄膜與第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃連接面的中心點分別與信號輸入端、第一信號輸出端、第二信號輸出端連接。第一塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃和第二塊遠(yuǎn)紅外光學(xué)玻璃為等腰直角三角形。第一偏振薄膜的折射率大于第二偏振薄膜的折射率，第一偏振薄膜和第二偏振薄膜的長度相等。非偏振太赫茲波入射到薄膜偏光器的入射角為45°。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，分束率高，尺寸小，成本低，便于制作等優(yōu)點。
文檔編號G02B5/30GK201600506SQ20102010159
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者李九生, 趙曉麗 申請人:中國計量學(xué)院