琴鍵形太赫茲波偏振分束器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器，它包括信號(hào)輸入端、第一信號(hào)輸出端、第二信號(hào)輸出端、第一正方形平板、第二正方形平板、第三正方形平板、第一直角梯形平板、第二直角梯形平板、矩形開槽、第一矩形平板、第二矩形平板、圓柱形開槽；第三正方形平板一端、第一矩形平板、第二矩形平板一邊對(duì)齊順次相連，第二矩形平板上設(shè)有5×3個(gè)圓柱形開槽，第一直角梯形平板上設(shè)有九個(gè)相同的矩形開槽,太赫茲波從信號(hào)輸入端水平輸入，第一信號(hào)輸出端輸出TM波，第二信號(hào)輸出端輸出TE波，獲得偏振分束性能。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、分束率高，尺寸小，成本低、易于集成等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】琴鍵形太赫茲波偏振分束器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分束器，尤其涉及一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在電磁波譜上介于發(fā)展已相當(dāng)成熟的毫米波和紅外光之間的太赫茲波無疑是一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域。太赫茲波頻率0.flOTHz，波長為30MflT3000Mffl。長期以來，由于缺乏有效的太赫茲波產(chǎn)生和檢測(cè)方法，與傳統(tǒng)的微波技術(shù)和光學(xué)技術(shù)相比較，人們對(duì)該波段電磁輻射性質(zhì)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(cè)技術(shù)的突破，太赫茲獨(dú)特的優(yōu)越特性被發(fā)現(xiàn)并在材料科學(xué)、氣體探測(cè)、生物和醫(yī)學(xué)檢測(cè)、通信等方面展示出巨大的應(yīng)用前景?？梢哉f太赫茲技術(shù)科學(xué)不僅是科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的重要基礎(chǔ)問題，又是新一代信息產(chǎn)業(yè)以及基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展的重大需求。高效的太赫茲輻射源和成熟的檢測(cè)技術(shù)是推動(dòng)太赫茲技術(shù)科學(xué)發(fā)展和應(yīng)用的首要條件，但太赫茲技術(shù)的廣泛應(yīng)用離不開滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域要求的實(shí)用化功能器件的支撐。在太赫茲通信、多譜成像、物理、化學(xué)等眾多應(yīng)用系統(tǒng)中，對(duì)太赫茲波導(dǎo)、開關(guān)、偏振分束器、濾波及耦合等功能器件的需求是迫切的。
[0003]太赫茲波偏振分束器是一類重要的太赫茲波功能器件，近年來太赫茲波偏振分束器已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。然而現(xiàn)有的太赫茲波偏振分束器大都存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分束率低、成本高等諸多缺點(diǎn)，所以研究結(jié)構(gòu)簡單、分束率高、成本低的太赫茲波偏振分束器意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器。
[0005]琴鍵形太赫茲波偏振分束器包括信號(hào)輸入端、第一信號(hào)輸出端、第二信號(hào)輸出端、第一正方形平板、第二正方形平板、第三正方形平板、第一直角梯形平板、第二直角梯形平板、矩形開槽、第一矩形平板、第二矩形平板、圓柱形開槽；第三正方形平板一端、第一矩形平板、第二矩形平板一邊對(duì)齊順次相連，第二矩形平板上設(shè)有5X3個(gè)圓柱形開槽，第三正方形平板和第一矩形平板的上表面從下到上順次放置第二直角梯形平板、第一直角梯形平板，第一直角梯形平板上設(shè)有九個(gè)相同的矩形開槽，第一直角梯形平板下底邊端為信號(hào)輸入端，第一直角梯形平板上底邊端為第一信號(hào)輸出端，第三正方形平板另一端為第二信號(hào)輸出端，太赫茲波從信號(hào)輸入端水平輸入，第一信號(hào)輸出端輸出TM波,第二信號(hào)輸出端輸出TE波，獲得偏振分束性能。
[0006]所述的第一正方形平板的材料為氮化硅，第一正方形平板的邊長為100MflTl20Mffl，高為30MflT40Mffl。所述的第二正方形平板的材料為苯并環(huán)丁烯，第二正方形平板的邊長為100MnTl20Mm,高為10MnT20Mm。所述的第三正方形平板的材料為氮化娃,第三正方形平板的邊長為100MnTl20Mm,高為30MnT40Mm。所述的第一直角梯形平板的材料為氮化娃,第一直角梯形平板的上底邊長為30MnT40Mm，下底邊長為100MnTl20Mm，直角邊長為200MnT220Mm，高為30MflT40Mffl。所述的第二直角梯形平板的材料為苯并環(huán)丁烯，第二直角梯形平板的上底邊長為30MnT40Mm,下底邊長為100MnTl20Mm,直角邊長為200MnT220Mm,高為10MnT20Mm。所述的矩形開槽的長為32MflT34Mffl，寬為18MflT20Mffl，高為30MflT40Mffl。所述的第一矩形平板的材料為氮化硅，第一矩形平板長為200MnT220Mm，寬為120MnTl40Mm，高為30MnT40Mm ;所述的第二矩形平板的材料為氮化娃，第二矩形平板的長為130MnTl50Mm,寬為80MnTl00Mm,高為30MnT40Mm。所述的圓柱形開槽的半徑為10MnTl2Mm,高為30MnT40Mm。
[0007]本發(fā)明的琴鍵形太赫茲波偏振分束器具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，分束率高，尺寸小，體積小，便于制作等優(yōu)點(diǎn)，滿足在太赫茲波成像、醫(yī)學(xué)診斷、太赫茲波通信等領(lǐng)域應(yīng)用的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是琴鍵形太赫茲波偏振分束器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是琴鍵形太赫茲波偏振分束器第一信號(hào)輸出端的TM、TE波輸出功率曲線；
圖3是琴鍵形太赫茲波偏振分束器第二信號(hào)輸出端的TE、TM波輸出功率曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1所示，一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器包括信號(hào)輸入端1、第一信號(hào)輸出端
2、第二信號(hào)輸出端3、第一正方形平板4、第二正方形平板5、第三正方形平板6、第一直角梯形平板7、第二直角梯形平板8、矩形開槽9、第一矩形平板10、第二矩形平板11、圓柱形開槽12 ;第三正方形平板6—端、第一矩形平板10、第二矩形平板11 一邊對(duì)齊順次相連，第二矩形平板11上設(shè)有5 X 3個(gè)圓柱形開槽12，第三正方形平板6和第一矩形平板10的上表面從下到上順次放置第二直角梯形平板8、第一直角梯形平板7，第一直角梯形平板7上設(shè)有九個(gè)相同的矩形開槽9，第一直角梯形平板7下底邊端為信號(hào)輸入端I，第一直角梯形平板7上底邊端為第一信號(hào)輸出端2，第三正方形平板6另一端為第二信號(hào)輸出端3，太赫茲波從信號(hào)輸入端I水平輸入，第一信號(hào)輸出端2輸出TM波,第二信號(hào)輸出端3輸出TE波,獲得偏振分束性能。
[0010]所述的第一正方形平板4的材料為氮化硅，第一正方形平板4的邊長為100MflTl20Mffl，高為30MflT40Mffl。所述的第二正方形平板5的材料為苯并環(huán)丁烯，第二正方形平板5的邊長為100MnTl20Mm，高為10MnT20Mm。所述的第三正方形平板6的材料為氮化娃，第三正方形平板6的邊長為100MnTl20Mm,高為30MnT40Mm。所述的第一直角梯形平板7的材料為氮化硅，第一直角梯形平板7的上底邊長為30MflT40Mffl，下底邊長為100MflTl20Mffl，直角邊長為200MflT220Mffl，高為30MflT40Mffl。所述的第二直角梯形平板8的材料為苯并環(huán)丁烯，第二直角梯形平板8的上底邊長為30MflT40Mm，下底邊長為100MflTl20Mm，直角邊長為200MnT220Mm，高為10MnT20Mm。所述的矩形開槽9的長為32MnT34Mm，寬為18MnT20Mm，高為30MflT40Mffl。所述的第一矩形平板10的材料為氮化硅，第一矩形平板10長為200MflT220Mffl，寬為120MflTl40Mffl，高為30MflT40Mffl ;所述的第二矩形平板11的材料為氮化硅，第二矩形平板11的長為130MnTl50Mm,寬為80MnTl00Mm,高為30MnT40Mm。所述的圓柱形開槽12的半徑為高為30Mm?40Mm。
[0011]實(shí)施例1
第一正方形平板的材料為氮化娃，第一正方形平板的邊長為IOOMm,高為30Mm。第二正方形平板的材料為苯并環(huán)丁烯，第二正方形平板的邊長為lOOMffl，高為lOMffl。第三正方形平板的材料為氮化硅，第三正方形平板的邊長為lOOMffl，高為30Mm。第一直角梯形平板的材料為氮化硅，第一直角梯形平板的上底邊長為30Mm，下底邊長為lOOMffl，直角邊長為200Mm，高為30Mffl。第二直角梯形平板的材料為苯并環(huán)丁烯，第二直角梯形平板的上底邊長為30Mm，下底邊長為IOOMm,直角邊長為200Mm,高為10Mm。矩形開槽的長為32Mm,寬為18Mm,高為30Mm。第一矩形平板的材料為氮化硅，第一矩形平板長為200Mm，寬為120Mm，高為30Mm ；第二矩形平板的材料為氮化硅，第二矩形平板的長為130Mffl，寬為SOMffl，高為30Mffl。圓柱形開槽12的半徑為10Mm，高為30Mm。琴鍵形太赫茲波偏振分束器的第一信號(hào)輸出端2的TM波、TE波透射率曲線如圖2所示，在0.7?1.7THz頻段TM波最大輸出功率(插入損耗)為
0.07dB，TE波最小輸出功率(消光比)為32dB。琴鍵形太赫茲波偏振分束器的第二信號(hào)輸出端3的TE波、TM波透射率曲線如圖3所示，在0.7?1.7THz頻段TE波最大輸出功率(插入損耗)為0.09dB, TM波最小輸出功率(消光比)為37dB。
【權(quán)利要求】
1.一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器，其特征在于包括信號(hào)輸入端(I)、第一信號(hào)輸出端(2)、第二信號(hào)輸出端(3)、第一正方形平板(4)、第二正方形平板(5)、第三正方形平板(6)、第一直角梯形平板(7)、第二直角梯形平板(8)、矩形開槽(9)、第一矩形平板(10)、第二矩形平板(11)、圓柱形開槽(12);第三正方形平板(6)—端、第一矩形平板(10)、第二矩形平板(11) 一邊對(duì)齊順次相連，第二矩形平板(11)上設(shè)有5X3個(gè)圓柱形開槽(12)，第三正方形平板(6)和第一矩形平板(10)的上表面從下到上順次放置第二直角梯形平板(8)、第一直角梯形平板(7)，第一直角梯形平板(7)上設(shè)有九個(gè)相同的矩形開槽(9)，第一直角梯形平板(7 )下底邊端為信號(hào)輸入端(I)，第一直角梯形平板(7 )上底邊端為第一信號(hào)輸出端(2)，第三正方形平板(6)另一端為第二信號(hào)輸出端(3)，太赫茲波從信號(hào)輸入端(I)水平輸入,第一信號(hào)輸出端(2)輸 出TM波,第二信號(hào)輸出端(3)輸出TE波,獲得偏振分束性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第一正方形平板(4)的材料為氮化娃，第一正方形平板(4)的邊長為100MnTl20Mm,高為30)^~40觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第二正方形平板(5)的材料為苯并環(huán)丁烯，第二正方形平板(5)的邊長為100MflTl20Mffl，高為lOMnT^OMm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第三正方形平板(6)的材料為氮化硅，第三正方形平板(6)的邊長為100MflTl20Mffl，高為30)^~40觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第一直角梯形平板(7)的材料為氮化硅，第一直角梯形平板(7)的上底邊長為30MflT40Mffl，下底邊長為 100MnTl20Mm，直角邊長為 200MnT220Mm，高為 30MnT40Mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第二直角梯形平板(8)的材料為苯并環(huán)丁烯，第二直角梯形平板(8)的上底邊長為30MflT40Mffl，下底邊長為 100MnTl20Mm,直角邊長為 200MnT220Mm,高為 10MnT20Mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的矩形開槽(9)的長為 32MnT34Mm，寬為 18MnT20Mm，高為 30MnT40Mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的第一矩形平板(10)的材料為氮化硅，第一矩形平板(10)長為200MnT220Mm，寬為120MnTl40Mm，高為30MflT40Mffl;所述的第二矩形平板(11)的材料為氮化硅，第二矩形平板(11)的長為130Mm~150Mm,寬為 80Mm~100Mm,高為 30Mm~40Mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種琴鍵形太赫茲波偏振分束器，其特征在于所述的圓柱形開槽(12)的半徑為10MnTl2Mm,高為30MnT40Mm。
【文檔編號(hào)】G02B27/28GK103676182SQ201310599220
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】李九生 申請(qǐng)人:中國計(jì)量學(xué)院