基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器。它包括孔狀鏤空平板、信號輸入端、第一信號輸出端、第二信號輸出端、第三信號輸出端、第四信號輸出端、第五信號輸出端、第六信號輸出端，信號輸入端與六個輸出端間有四個Y形波導(dǎo)通道和一個多模干涉區(qū)域，輸入的太赫茲波經(jīng)多模干涉區(qū)域分為2路，再經(jīng)兩個第二級Y形波導(dǎo)通道分為4路，其中2路再經(jīng)兩個第三級Y形波導(dǎo)通道分為4路，實現(xiàn)6路等功率輸出太赫茲波；另外，通過調(diào)節(jié)溫度來改變局部平板的折射率，可以使二級Y形波導(dǎo)不進行功分，實現(xiàn)6路變4路等功率輸出太赫茲波的可調(diào)效果。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、功分效率高，尺寸小，成本低、易于集成等優(yōu)點。
【專利說明】
基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及太赫茲波功分器，尤其涉及一種基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫 茲波功分器。
【背景技術(shù)】
[0002] 太赫茲輻射是對一個特定波段的電磁輻射的統(tǒng)稱，它在電磁波譜中位于微波和紅 外輻射之間，太赫茲輻射的命名來源于它的振蕩頻率在ITHz左右，在電子學(xué)領(lǐng)域里，這一頻 段的電磁波又被稱作毫米波和亞毫米波;而在光譜學(xué)領(lǐng)域，它也被稱為遠紅外射線。在20世 紀(jì)80年代中期以前，由于缺乏高能量、高效率、室溫下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的太赫茲輻射源以及有效的 太赫茲波探測技術(shù)，太赫茲技術(shù)及應(yīng)用研究進展非常緩慢，相關(guān)的文獻報道也屈指可數(shù)，太 赫茲波段成為寬廣的電磁波譜中唯 塊尚未充分開發(fā)利用的波段，被科學(xué)界稱為電磁波 譜最后的"太赫茲空隙"。隨著太赫茲輻射源和探測技術(shù)的突破，太赫茲獨特的優(yōu)越特性被 發(fā)現(xiàn)并在材料科學(xué)、氣體探測、生物和醫(yī)學(xué)檢測、通信等方面展示出巨大的應(yīng)用前景。
[0003] 太赫茲波功分器是一類重要的太赫茲波功能器件，近年來太赫茲波功分器已成為 國內(nèi)外研究的熱點和難點。然而現(xiàn)有的太赫茲波功分器大都存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功分效率低、 成本尚等諸多缺點，所以研究結(jié)構(gòu)簡單、功分效率尚、成本低、尺寸小，具有可調(diào)性能的太赫 茲波功分器意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、功分效率高的基于鏤空平板 結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器。
[0005] 為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] 基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器，包括孔狀鏤空平板、空氣孔、第 一直線波導(dǎo)、第二直線波導(dǎo)、第三直線波導(dǎo)、第四直線波導(dǎo)、第五直線波導(dǎo)、第六直線波導(dǎo)、 第七直線波導(dǎo)、第八直線波導(dǎo)、第九直線波導(dǎo)、第一 Y形波導(dǎo)、第二Y形波導(dǎo)、第三Y形波導(dǎo)、第 四Y形波導(dǎo)、第一空氣孔組合、第二空氣孔組合、第三空氣孔組合、第四空氣孔組合、第五空 氣孔組合、第六空氣孔組合、第七空氣孔組合、第八空氣孔組合、多模干涉區(qū)域、第一空氣 孔、第二空氣孔、第三空氣孔、第四空氣孔、信號輸入端、第一信號輸出端、第二信號輸出端、 第三信號輸出端、第四信號輸出端、第五信號輸出端、第六信號輸出端、第九空氣孔組合;孔 狀鏤空平板中設(shè)有呈二維正三角形周期排列的空氣孔光子晶體，在去除部分二維周期排列 的空氣孔光子晶體后，孔狀鏤空平板上形成了第一直線波導(dǎo)、第二直線波導(dǎo)、第三直線波 導(dǎo)、第四直線波導(dǎo)、第五直線波導(dǎo)、第六直線波導(dǎo)、第七直線波導(dǎo)、第八直線波導(dǎo)、第九直線 波導(dǎo)、第一 Y形波導(dǎo)、第二Y形波導(dǎo)、第三Y形波導(dǎo)、第四Y形波導(dǎo)和多模干涉區(qū)域，第一直線波 導(dǎo)的左端設(shè)有信號輸入端，第二直線波導(dǎo)的左端設(shè)有第五信號輸出端，第三直線波導(dǎo)的左 端設(shè)有第六信號輸出端，第六直線波導(dǎo)的右端設(shè)有第一信號輸出端，第七直線波導(dǎo)的右端 設(shè)有第四信號輸出端，第八直線波導(dǎo)的右端設(shè)有第二信號輸出端，第九直線波導(dǎo)的右端設(shè) 有第三信號輸出端，多模干涉區(qū)域的左端與第一直線波導(dǎo)相連，多模干涉區(qū)域的右下端和 右上端分別通過第四直線波導(dǎo)和第五直線波導(dǎo)與第一 Y形波導(dǎo)的左上端和第二Y形波導(dǎo)的 左下端相連，第一 Y形波導(dǎo)的左下端與第二直線波導(dǎo)的右端相連，第二Y形波導(dǎo)的左上端與 第三直線波導(dǎo)的右端相連，第三Y形波導(dǎo)的左端、右上端、右下端分別與第一 Y形波導(dǎo)的右 端、第八直線波導(dǎo)的左端、第六直線波導(dǎo)的左端相連，第四Y形波導(dǎo)的左端、右上端、右下端 分別與第二Y形波導(dǎo)的右端、第七直線波導(dǎo)的左端、第九直線波導(dǎo)的左端相連，第一 Y形波導(dǎo) 的中心偏左下的位置設(shè)有第二空氣孔，第二Y形波導(dǎo)的中心偏左上的位置設(shè)有第一空氣孔， 第三Y形波導(dǎo)的中心設(shè)有第三空氣孔，第四Y形波導(dǎo)的中心設(shè)有第四空氣孔，第一 Y形波導(dǎo)與 第二直線波導(dǎo)、第四直線波導(dǎo)的連接處分別設(shè)有第一空氣孔組合和第三空氣孔組合，第二Y 形波導(dǎo)與第三直線波導(dǎo)、第五直線波導(dǎo)的連接處分別設(shè)有第二空氣孔組合和第四空氣孔組 合，第三Y形波導(dǎo)與第六直線波導(dǎo)、第八直線波導(dǎo)的連接處設(shè)有第五空氣孔組合和第七空氣 孔組合，第四Y形波導(dǎo)與第七直線波導(dǎo)、第九直線波導(dǎo)的連接處設(shè)有第六空氣孔組合和第八 空氣孔組合，第九空氣孔組合位于多模干涉區(qū)域的右側(cè)中端。
[0007] 上述技術(shù)方案可采用如下優(yōu)選方式：
[0008] 所述的孔狀鏤空平板的材料為硅，當(dāng)溫度為25 °C時，折射率為3.45,當(dāng)溫度變?yōu)?650 °C時，折射率為3.6。所述的二維周期排列的空氣孔光子晶體的半徑為24~25wii，空氣孔 圓心之間的距離為76~80wii。所述的第一空氣孔組合、第二空氣孔組合、第三空氣孔組合、 第四空氣孔組合、第五空氣孔組合、第六空氣孔組合、第七空氣孔組合和第八空氣孔組合形 狀結(jié)構(gòu)相同，空氣孔組合中空氣孔的半徑均為24~25mi，空氣孔圓心之間的距離為118~ 119圓。所述的第一空氣孔半徑為15~16圓，第一空氣孔以第二Y形波導(dǎo)的中心為原點向左 上方移動了 23~24mi。所述的第二空氣孔半徑為15~16mi，第二空氣孔以第一 Y形波導(dǎo)的中 心為原點向左下方移動了23~24wii。所述的第三空氣孔和第四空氣孔形狀相同，半徑均為 15~16wn，第三空氣孔和第四空氣孔分別位于第三Y形波導(dǎo)和第四Y形波導(dǎo)的中心。第九空 氣孔組合的上端空氣孔、下端空氣孔、右端空氣孔的半徑均為24~25WH，右端空氣孔與上端 空氣孔、下端空氣圓心之間的距離均為57~58M1，左端空氣孔的半徑為19~20mi，左端空氣 孔與右端空氣孔圓心之間的距離為54~55wii。孔狀鏤空平板上設(shè)有矩形的溫度調(diào)節(jié)區(qū)域， 溫度調(diào)節(jié)區(qū)域的左端邊界穿過第一 Y形波導(dǎo)和第二Y形波導(dǎo)最右端上方的第一個空氣孔的 圓心，溫度調(diào)節(jié)區(qū)域橫向?qū)挾葹橄噜弮蓚€空氣孔圓心距的4倍。
[0009] 本發(fā)明的基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，功 分效率高，尺寸小，體積小，便于制作，可調(diào)等優(yōu)點，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。
【附圖說明】
[0010] 圖1是基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖2是基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器的二維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖3是基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器在ITHz時，未加熱（25°C) 時功分器穩(wěn)態(tài)電場分布圖；
[0013] 圖4是基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器在ITHz時，對溫度調(diào)節(jié)區(qū) 域加熱到650°C時功分器穩(wěn)態(tài)電場分布圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1和2所示，一種基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器，包括孔狀 鏤空平板37、空氣孔35、第一直線波導(dǎo)1、第二直線波導(dǎo)2、第三直線波導(dǎo)3、第四直線波導(dǎo)4、 第五直線波導(dǎo)5、第六直線波導(dǎo)6、第七直線波導(dǎo)7、第八直線波導(dǎo)8、第九直線波導(dǎo)9、第一 Y形 波導(dǎo)10、第二Y形波導(dǎo)11、第三Y形波導(dǎo)12、第四Y形波導(dǎo)13、第一空氣孔組合14、第二空氣孔 組合15、第三空氣孔組合16、第四空氣孔組合17、第五空氣孔組合18、第六空氣孔組合19、第 七空氣孔組合20、第八空氣孔組合21、多模干涉區(qū)域22、第一空氣孔23、第二空氣孔24、第三 空氣孔25、第四空氣孔26、信號輸入端27、第一信號輸出端28、第二信號輸出端29、第三信號 輸出端30、第四信號輸出端31、第五信號輸出端32、第六信號輸出端33、第九空氣孔組合36; 孔狀鏤空平板37中設(shè)有呈二維正三角形周期排列的空氣孔光子晶體10,在去除部分二維周 期排列的空氣孔光子晶體10后，孔狀鏤空平板上形成了第一直線波導(dǎo)1、第二直線波導(dǎo)2、第 三直線波導(dǎo)3、第四直線波導(dǎo)4、第五直線波導(dǎo)5、第六直線波導(dǎo)6、第七直線波導(dǎo)7、第八直線 波導(dǎo)8、第九直線波導(dǎo)9、第一 Y形波導(dǎo)10、第二Y形波導(dǎo)11、第三Y形波導(dǎo)12、第四Y形波導(dǎo)13和 多模干涉區(qū)域22,第一直線波導(dǎo)1的左端設(shè)有信號輸入端27,第二直線波導(dǎo)2的左端設(shè)有第 五信號輸出端32,第三直線波導(dǎo)3的左端設(shè)有第六信號輸出端33,第六直線波導(dǎo)6的右端設(shè) 有第一信號輸出端28,第七直線波導(dǎo)7的右端設(shè)有第四信號輸出端31，第八直線波導(dǎo)8的右 端設(shè)有第二信號輸出端29,第九直線波導(dǎo)9的右端設(shè)有第三信號輸出端30,多模干涉區(qū)域22 的左端與第一直線波導(dǎo)1相連，多模干涉區(qū)域22的右下端和右上端分別通過第四直線波導(dǎo)4 和第五直線波導(dǎo)5與第一 Y形波導(dǎo)10的左上端和第二Y形波導(dǎo)11的左下端相連，第一 Y形波導(dǎo) 10的左下端與第二直線波導(dǎo)2的右端相連，第二Y形波導(dǎo)11的左上端與第三直線波導(dǎo)3的右 端相連，第三Y形波導(dǎo)12的左端、右上端、右下端分別與第一 Y形波導(dǎo)10的右端、第八直線波 導(dǎo)8的左端、第六直線波導(dǎo)6的左端相連，第四Y形波導(dǎo)13的左端、右上端、右下端分別與第二 Y形波導(dǎo)11的右端、第七直線波導(dǎo)7的左端、第九直線波導(dǎo)9的左端相連，第一 Y形波導(dǎo)10的中 心(本發(fā)明中，Y形波導(dǎo)的中心指Y形波導(dǎo)的三條分支直線波導(dǎo)中心線的交點)偏左下的位置 設(shè)有第二空氣孔24,第二Y形波導(dǎo)11的中心偏左上的位置設(shè)有第一空氣孔23,第三Y形波導(dǎo) 12的中心設(shè)有第三空氣孔25，第四Y形波導(dǎo)13的中心設(shè)有第四空氣孔26，第一 Y形波導(dǎo)10與 第二直線波導(dǎo)2、第四直線波導(dǎo)4的連接處分別設(shè)有第一空氣孔組合14和第三空氣孔組合 16,第二Y形波導(dǎo)11與第三直線波導(dǎo)3、第五直線波導(dǎo)5的連接處分別設(shè)有第二空氣孔組合15 和第四空氣孔組合17,第三Y形波導(dǎo)12與第六直線波導(dǎo)6、第八直線波導(dǎo)8的連接處設(shè)有第五 空氣孔組合18和第七空氣孔組合20,第四Y形波導(dǎo)13與第七直線波導(dǎo)7、第九直線波導(dǎo)9的連 接處設(shè)有第六空氣孔組合19和第八空氣孔組合21，第九空氣孔組合36位于多模干涉區(qū)域22 的右側(cè)中端。
[0015]所述的孔狀鏤空平板36的材料為硅，當(dāng)溫度為25 °C時，折射率為3.45，當(dāng)溫度變?yōu)?650 °C時，折射率為3.6。所述的二維周期排列的空氣孔光子晶體35的半徑為24~25wii，空氣 孔圓心之間的距離為76~80wii。所述的第一空氣孔組合14、第二空氣孔組合15、第三空氣孔 組合16、第四空氣孔組合17、第五空氣孔組合18、第六空氣孔組合19、第七空氣孔組合20和 第八空氣孔組合21形狀結(jié)構(gòu)相同，均包含兩個空氣孔。空氣孔組合中空氣孔的半徑均為24 ~25mi，空氣孔圓心之間的距離為118~1191?]1。所述的第一空氣孔23半徑為15~16wii，為了 實現(xiàn)第二Y形波導(dǎo)11的不等分效果，第一空氣孔23以第二Y形波導(dǎo)11的中心為原點向左上方 45°移動了23~24wii。所述的第二空氣孔24半徑為15~16wii，為了實現(xiàn)第一 Y形波導(dǎo)10的不 等分效果，第二空氣孔24以第一Y形波導(dǎo)10的中心為原點向左下方45°移動了23~24wii。所 述的第三空氣孔25和第四空氣孔26形狀相同，半徑均為15~16wii，第三空氣孔25和第四空 氣孔26分別位于第三Y形波導(dǎo)12和第四Y形波導(dǎo)13的中心。所述的第九空氣孔組合36的存在 是為了減少多模干涉區(qū)域22的損耗，第九空氣孔組合36的上端空氣孔、下端空氣孔、右端空 氣孔的半徑均為24~25wn，右端空氣孔與上端空氣孔、下端空氣圓心之間的距離均為57~ 58mi，左端空氣孔的半徑為19~20wii，左端空氣孔與右端空氣孔圓心之間的距離為54~55y m〇
[0016] 孔狀鏤空平板37上設(shè)有矩形的溫度調(diào)節(jié)區(qū)域34,矩形縱向橫跨整塊孔狀鏤空平板 37,頂部和底部均與孔狀鏤空平板37的邊界重合。溫度調(diào)節(jié)區(qū)域34的左端邊界穿過第一 Y形 波導(dǎo)10和第二Y形波導(dǎo)11最右端上方的第一個空氣孔的圓心，溫度調(diào)節(jié)區(qū)域34橫向?qū)挾葹?相鄰兩個空氣孔圓心距的4倍。
[0017] 溫度調(diào)節(jié)區(qū)域34用于進行加熱。未加熱時，太赫茲波從信號輸入端27輸入經(jīng)過多 模干涉區(qū)域22分為兩路，再經(jīng)由第一 Y形波導(dǎo)10和第二Y形波導(dǎo)11分為4路，其中2路經(jīng)由第 三Y形波導(dǎo)12和第四Y形波導(dǎo)13分為4路，最終實現(xiàn)6個輸出端等量輸出，對溫度調(diào)節(jié)區(qū)域34 進行加熱，改變溫度調(diào)節(jié)區(qū)域34的折射率，使得進入第一Y形波導(dǎo)10和第二Y形波導(dǎo)11的太 赫茲波無法進入第二直線波導(dǎo)2和第三直線波導(dǎo)3,最終實現(xiàn)6路等量輸出變?yōu)?路等量輸 出。
[0018] 實施例1
[0019] 本實施例中，可調(diào)多通道太赫茲波功分器的結(jié)構(gòu)亦如前所述（圖1和2)，具體結(jié)構(gòu) 在此不再贅敘?？烧{(diào)多通道太赫茲波功分器的結(jié)構(gòu)參數(shù)具體為:孔狀鏤空平板的材料為硅， 當(dāng)溫度為25°C時，折射率為3.45，當(dāng)溫度變?yōu)?50 °C時，折射率為3.6。二維周期排列的空氣 孔光子晶體是呈等邊三角形周期性分布的空氣孔光子晶體陣列，半徑為24.96WH，空氣孔圓 心之間的距離為78mi。第一空氣孔組合、第二空氣孔組合、第三空氣孔組合、第四空氣孔組 合、第五空氣孔組合、第六空氣孔組合、第七空氣孔組合和第八空氣孔組合形狀結(jié)構(gòu)相同， 空氣孔組合中空氣孔的半徑均為24.96wii，空氣孔圓心之間的距離為118.56mi。第一空氣孔 半徑為15.6wn，為了實現(xiàn)第二Y形波導(dǎo)的不等分效果，第一空氣孔以第二Y形波導(dǎo)的中心為 原點向左上方移動了 23.4m。第二空氣孔半徑為15.6wii，為了實現(xiàn)第一 Y形波導(dǎo)的不等分效 果，第二空氣孔以第一 Y形波導(dǎo)10的中心為原點向左下方移動了 23.4m。第三空氣孔和第四 空氣孔形狀相同，半徑均為15.6mi，第三空氣孔和第四空氣孔分別位于第三Y形波導(dǎo)和第四 Y形波導(dǎo)的中心。第九空氣孔組合的上端空氣孔、下端空氣孔、右端空氣孔的半徑均為24.96 Mi，右端空氣孔與上端空氣孔、下端空氣圓心之間的距離均為57.6wii，左端空氣孔的半徑為 19.5mi，左端空氣孔與右端空氣孔圓心之間的距離為54.6ym。
[0020] 本發(fā)明的信號輸入端與六個輸出端間有四個Y形波導(dǎo)通道和一個多模干涉區(qū)域， 輸入的太赫茲波經(jīng)多模干涉區(qū)域分為2路，再經(jīng)兩個第二級Y形波導(dǎo)通道分為4路，其中2路 再經(jīng)兩個第三級Y形波導(dǎo)通道分為4路，實現(xiàn)6路等功率輸出太赫茲波；另外，通過調(diào)節(jié)溫度 來改變局部平板的折射率，可以使二級Y形波導(dǎo)不進行功分，實現(xiàn)6路變4路等功率輸出太赫 茲波的可調(diào)效果。具體的：未對溫度調(diào)節(jié)區(qū)域加熱時，即溫度為25°C時，輸入太赫茲波頻率 為ITHz時功分器穩(wěn)態(tài)電場分布圖如圖3所示;對溫度調(diào)節(jié)區(qū)域加熱到650°C時，輸入太赫茲 波頻率為ITHz時功分器穩(wěn)態(tài)電場分布圖如圖4所示。溫度改變前后各輸出端的輸出效率如 表1所示。綜上可以看出，所提出的設(shè)計較好的實現(xiàn)了一個可調(diào)的多通道太赫茲波功分器。
[0021]表1各端口的輸出效率
【主權(quán)項】
1. 一種基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器，其特征在于包括孔狀鏤空平 板(37)、空氣孔(35)、第一直線波導(dǎo)（1)、第二直線波導(dǎo)（2)、第三直線波導(dǎo)(3)、第四直線波 導(dǎo)(4)、第五直線波導(dǎo)(5)、第六直線波導(dǎo)(6)、第七直線波導(dǎo)（7)、第八直線波導(dǎo)(8)、第九直 線波導(dǎo)(9)、第一 Y形波導(dǎo)（10)、第二Y形波導(dǎo)（11)、第三Y形波導(dǎo)（12)、第四Y形波導(dǎo)（13)、第 一空氣孔組合（14)、第二空氣孔組合（15)、第三空氣孔組合（16)、第四空氣孔組合（17)、第 五空氣孔組合（18)、第六空氣孔組合（19)、第七空氣孔組合(20)、第八空氣孔組合(21)、多 模干涉區(qū)域(22)、第一空氣孔(23)、第二空氣孔(24)、第三空氣孔(25)、第四空氣孔(26)、信 號輸入端(27)、第一信號輸出端(28)、第二信號輸出端(29)、第三信號輸出端(30)、第四信 號輸出端(31 )、第五信號輸出端(32 )、第六信號輸出端(33 )、第九空氣孔組合(36);孔狀鏤 空平板(37)中設(shè)有呈二維正三角形周期排列的空氣孔光子晶體(10)，在去除部分二維周期 排列的空氣孔光子晶體（10)后，孔狀鏤空平板上形成了第一直線波導(dǎo)（1)、第二直線波導(dǎo) (2)、第三直線波導(dǎo)(3)、第四直線波導(dǎo)(4)、第五直線波導(dǎo)（5)、第六直線波導(dǎo)(6)、第七直線 波導(dǎo)(7)、第八直線波導(dǎo)(8)、第九直線波導(dǎo)(9)、第一 Y形波導(dǎo)（10)、第二Y形波導(dǎo)（11)、第三Y 形波導(dǎo)（12)、第四Y形波導(dǎo)（13)和多模干涉區(qū)域(22)，第一直線波導(dǎo)（1)的左端設(shè)有信號輸 入端(27)，第二直線波導(dǎo)(2)的左端設(shè)有第五信號輸出端(32)，第三直線波導(dǎo)（3)的左端設(shè) 有第六信號輸出端(33)，第六直線波導(dǎo)(6)的右端設(shè)有第一信號輸出端(28)，第七直線波導(dǎo) (7)的右端設(shè)有第四信號輸出端(31)，第八直線波導(dǎo)(8)的右端設(shè)有第二信號輸出端(29)， 第九直線波導(dǎo)(9)的右端設(shè)有第三信號輸出端(30)，多模干涉區(qū)域(22)的左端與第一直線 波導(dǎo)（1)相連，多模干涉區(qū)域(22)的右下端和右上端分別通過第四直線波導(dǎo)(4)和第五直線 波導(dǎo)(5)與第一 Y形波導(dǎo)（10)的左上端和第二Y形波導(dǎo)（11)的左下端相連，第一 Y形波導(dǎo)（10) 的左下端與第二直線波導(dǎo)（2)的右端相連，第二Y形波導(dǎo)（11)的左上端與第三直線波導(dǎo)（3) 的右端相連，第三Y形波導(dǎo)（12)的左端、右上端、右下端分別與第一 Y形波導(dǎo)（10)的右端、第 八直線波導(dǎo)(8)的左端、第六直線波導(dǎo)(6)的左端相連，第四Y形波導(dǎo)（13)的左端、右上端、右 下端分別與第二Y形波導(dǎo)（11)的右端、第七直線波導(dǎo)(7)的左端、第九直線波導(dǎo)(9)的左端相 連，第一 Y形波導(dǎo)（10)的中心偏左下的位置設(shè)有第二空氣孔(24)，第二Y形波導(dǎo)（11)的中心 偏左上的位置設(shè)有第一空氣孔(23)，第三Y形波導(dǎo)（12)的中心設(shè)有第三空氣孔(25)，第四Y 形波導(dǎo)（13)的中心設(shè)有第四空氣孔(26)，第一 Y形波導(dǎo)（10)與第二直線波導(dǎo)（2)、第四直線 波導(dǎo)(4)的連接處分別設(shè)有第一空氣孔組合（14)和第三空氣孔組合（16)，第二Y形波導(dǎo)（11) 與第三直線波導(dǎo)(3)、第五直線波導(dǎo)(5)的連接處分別設(shè)有第二空氣孔組合(15)和第四空氣 孔組合(17)，第三Y形波導(dǎo)（12)與第六直線波導(dǎo)(6)、第八直線波導(dǎo)(8)的連接處設(shè)有第五空 氣孔組合（18)和第七空氣孔組合(20)，第四Y形波導(dǎo)（13)與第七直線波導(dǎo)（7)、第九直線波 導(dǎo)（9)的連接處設(shè)有第六空氣孔組合（19)和第八空氣孔組合(21)，第九空氣孔組合(36)位 于多模干涉區(qū)域(22)的右側(cè)中端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道太赫茲波功分器，其特征在于所述的孔狀鏤空平 板(36)的材料為硅，當(dāng)溫度為25 °C時，折射率為3.45，當(dāng)溫度變?yōu)?50 °C時，折射率為3.6。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器，其特 征在于所述的二維周期排列的空氣孔光子晶體(35)的半徑為24~25μπι，空氣孔圓心之間的 距離為76~80μηι。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器，其特 征在于所述的第一空氣孔組合（14)、第二空氣孔組合（15)、第三空氣孔組合（16)、第四空氣 孔組合（17)、第五空氣孔組合（18)、第六空氣孔組合（19)、第七空氣孔組合(20)和第八空氣 孔組合(21)形狀結(jié)構(gòu)相同，空氣孔組合中空氣孔的半徑均為24~25μπι，空氣孔圓心之間的 距離為118~119μηι。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器，其特 征在于所述的第一空氣孔(23)半徑為15~16μηι，第一空氣孔(23)以第二Y形波導(dǎo)（11)的中 心為原點向左上方移動了 23~24μπι。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器，其特 征在于所述的第二空氣孔(24)半徑為15~16μπι，第二空氣孔(24)以第一Y形波導(dǎo)（10)的中 心為原點向左下方移動了 23~24μπι。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器，其特 征在于所述的第三空氣孔(25)和第四空氣孔(26)形狀相同，半徑均為15~16μπι，第三空氣 孔(25)和第四空氣孔(26)分別位于第三Y形波導(dǎo)（12)和第四Y形波導(dǎo)（13)的中心。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器，其特 征在于所述的第九空氣孔組合(36)的上端空氣孔、下端空氣孔、右端空氣孔的半徑均為24 ~25μηι，右端空氣孔與上端空氣孔、下端空氣圓心之間的距離均為57~58μηι，左端空氣孔的 半徑為19~20μηι，左端空氣孔與右端空氣孔圓心之間的距離為54~55μηι。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鏤空平板結(jié)構(gòu)的可調(diào)多通道太赫茲波功分器，其特 征在于孔狀鏤空平板(37)上設(shè)有矩形的溫度調(diào)節(jié)區(qū)域(34)，溫度調(diào)節(jié)區(qū)域(34)的左端邊界 穿過第一 Y形波導(dǎo)（10)和第二Y形波導(dǎo)（11)最右端上方的第一個空氣孔的圓心，溫度調(diào)節(jié)區(qū) 域(34)橫向?qū)挾葹橄噜弮蓚€空氣孔圓心距的4倍。
【文檔編號】G02B6/125GK105911643SQ201610481967
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】李九生, 莫國強, 孫建忠
【申請人】中國計量大學(xué)