專利名稱：太赫茲波開關(guān)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太赫茲波應用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太赫茲波開關(guān)裝置及其方法。
背景技術(shù)：
太赫茲波是指頻率在0. 1 IOTHz，波長為3000 30微米范圍內(nèi)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。由于在相當長時間里太赫茲波源的問題未能很好解決，太赫茲波科學技術(shù)的發(fā) 展受到很大的限制，從而使其應用潛能未能發(fā)揮出來。目前國際上已經(jīng)成功研制太赫茲波 源和檢測裝置。研究發(fā)現(xiàn)太赫茲波作為一種高頻電磁波比X射線更安全，應用于醫(yī)學診斷、 安全檢查、生物醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、空間天文學、無損檢測以及太赫茲通信等許多領(lǐng)域。由于太赫茲 波的廣泛應用前景，世界各國對于太赫茲波科學技術(shù)的研究都極為重視。太赫茲波科學技術(shù)現(xiàn)在已得到國際學術(shù)界的廣泛關(guān)注，在最近幾年，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。當前太赫茲波的功能器件是太赫 茲波科學技術(shù)應用中的重點和難點，國內(nèi)外對于太赫茲波的功能器件研究也已逐漸展開。 現(xiàn)有的太赫茲波功能器件還很少，通常它們結(jié)構(gòu)復雜、體積較大、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)應用的關(guān)鍵。太赫茲波開關(guān)是一種非常重要的太赫茲波器件，研究發(fā)現(xiàn)太赫茲波開關(guān)在太赫茲 波成像、太赫茲波醫(yī)學診斷、太赫茲波通信、太赫茲波空間天文學等太赫茲波應用領(lǐng)域都有 著廣闊的應用前景，但是現(xiàn)有的太赫茲波開關(guān)結(jié)構(gòu)復雜、制作困難、價格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種太赫茲波開關(guān)裝置及其方法。太赫茲波開關(guān)裝置包括太赫茲波輸入端、太赫茲波第一輸出端、太赫茲波探測器、 太赫茲波第二輸出端、等腰梯形玻璃棱鏡、磁場裝置、磁性薄膜、基體；在基體上設(shè)有磁導率 可變的磁性薄膜，基體和磁性薄膜均為長方體，磁導率可變的磁性薄膜上中間設(shè)有等腰梯 形玻璃棱鏡，等腰梯形玻璃棱鏡上、下底面均為長方形，等腰梯形玻璃棱鏡下底面的長方形 長邊與磁導率可變的磁性薄膜長方體長邊平行，磁導率可變的磁性薄膜上兩側(cè)設(shè)有磁場裝 置，磁場裝置為長方體，磁場裝置長方體長邊與等腰梯形玻璃棱鏡下底面的長方形短邊平 行，在等腰梯形玻璃棱鏡下底面長方形一短邊側(cè)面設(shè)有太赫茲波第一輸入端，在等腰梯形 玻璃棱鏡下底面長方形另一短邊側(cè)面設(shè)有太赫茲波第一輸出端和太赫茲波第二輸出端，在 太赫茲波第一輸出端相對應處設(shè)有太赫茲波探測器，太赫茲波從等腰梯形玻璃棱鏡下底面 長方形太赫茲波輸入端輸入，進入等腰梯形玻璃棱鏡，經(jīng)反射后從太赫茲波第一輸出端或 太赫茲波第二輸出端輸出后，由太赫茲波探測器探測輸出的太赫茲波。所述的等腰梯形玻璃棱鏡梯形的兩個底角相等，為10° 60°。所述的磁性薄膜 的厚度為5 50 μ m。太赫茲波開關(guān)方法是當磁場裝置無外加磁場時，太赫茲波從太赫茲波輸入端輸入，從等腰梯形玻璃棱鏡下底面長方形一短邊側(cè)面垂直入射到等腰梯形玻璃棱鏡下底面， 太赫茲波在等腰梯形玻璃棱鏡下底面反射后，從等腰梯形玻璃棱鏡下底面長方形另一短邊 側(cè)面垂直射出至太赫茲波第一輸出端，由太赫茲波探測器探測輸出的太赫茲波；當磁場裝 置有外加磁場時，磁性薄膜的磁導率發(fā)生變化，光路發(fā)生偏移，太赫茲波在等腰梯形玻璃棱 鏡下底面反射后，從等腰梯形玻璃棱鏡下底面長方形另一短邊側(cè)面垂直射出至太赫茲波第 二輸出端，此時，太赫茲波探測器探測不到輸出的太赫茲波。本發(fā)明的太赫茲波開關(guān)裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊，響應速度快，調(diào)整方便，制作成本低， 滿足在太赫茲波成像、醫(yī)學診斷、太赫茲波通信、太赫茲波空間天文學等領(lǐng)域應用的要求。


圖1是太赫茲波開關(guān)裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是太赫茲波開關(guān)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是太赫茲波開關(guān)裝置的開關(guān)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，太赫茲波開關(guān)裝置，其特征在于包括太赫茲波輸入端1、太赫茲波第 一輸出端2、太赫茲波探測器3、太赫茲波第二輸出端4、等腰梯形玻璃棱鏡5、磁場裝置6、磁 性薄膜7、基體8 ；在基體8上設(shè)有磁導率可變的磁性薄膜7，基體8和磁性薄膜7均為長方 體，磁導率可變的磁性薄膜7上中間設(shè)有等腰梯形玻璃棱鏡5，等腰梯形玻璃棱鏡5上、下底 面均為長方形，等腰梯形玻璃棱鏡5下底面的長方形長邊與磁導率可變的磁性薄膜7長方 體長邊平行，磁導率可變的磁性薄膜7上兩側(cè)設(shè)有磁場裝置6，磁場裝置6為長方體，磁場 裝置6長方體長邊與等腰梯形玻璃棱鏡5下底面的長方形短邊平行，在等腰梯形玻璃棱鏡 5下底面長方形一短邊側(cè)面設(shè)有太赫茲波第一輸入端1，在等腰梯形玻璃棱鏡5下底面長方 形另一短邊側(cè)面設(shè)有太赫茲波第一輸出端2和太赫茲波第二輸出端4，在太赫茲波第一輸 出端2相對應處設(shè)有太赫茲波探測器3，太赫茲波從等腰梯形玻璃棱鏡5下底面長方形太赫 茲波輸入端1輸入，進入等腰梯形玻璃棱鏡5，經(jīng)反射后從太赫茲波第一輸出端2或太赫茲 波第二輸出端4輸出后，由太赫茲波探測器3探測輸出的太赫茲波。所述的基體1材料為釓鎵石榴石，所述的等腰梯形玻璃棱鏡5梯形的兩個底角均 為45°，所述的磁場裝置6的磁場強度為20奧斯特，所述的磁性薄膜7的厚度為10 μ m。太赫茲波開關(guān)方法是當磁場裝置6無外加磁場時，太赫茲波從太赫茲波輸入端1 輸入，從等腰梯形玻璃棱鏡5下底面長方形一短邊側(cè)面垂直入射到等腰梯形玻璃棱鏡5下 底面，太赫茲波在等腰梯形玻璃棱鏡5下底面反射后，從等腰梯形玻璃棱鏡5下底面長方形 另一短邊側(cè)面垂直射出至太赫茲波第一輸出端2，由太赫茲波探測器3探測輸出的太赫茲 波；當磁場裝置6有外加磁場時，磁性薄膜7的磁導率發(fā)生變化，光路發(fā)生偏移，太赫茲波在 等腰梯形玻璃棱鏡5下底面反射后，從等腰梯形玻璃棱鏡5下底面長方形另一短邊側(cè)面垂 直射出至太赫茲波第二輸出端4，此時，太赫茲波探測器3探測不到輸出的太赫茲波。
權(quán)利要求
一種太赫茲波開關(guān)裝置，其特征在于包括太赫茲波輸入端(1)、太赫茲波第一輸出端(2)、太赫茲波探測器(3)、太赫茲波第二輸出端(4)、等腰梯形玻璃棱鏡(5)、磁場裝置(6)、磁性薄膜(7)、基體(8)；在基體(8)上設(shè)有磁性薄膜(7)，基體(8)和磁性薄膜(7)均為長方體，磁性薄膜(7)上中間設(shè)有等腰梯形玻璃棱鏡(5)，等腰梯形玻璃棱鏡(5)上、下底面均為長方形，等腰梯形玻璃棱鏡(5)下底面的長方形長邊與磁性薄膜(7)長方體長邊平行，磁性薄膜(7)上兩側(cè)設(shè)有磁場裝置(6)，磁場裝置(6)為長方體，磁場裝置(6)長方體長邊與等腰梯形玻璃棱鏡(5)下底面的長方形短邊平行，在等腰梯形玻璃棱鏡(5)下底面長方形一短邊側(cè)面設(shè)有太赫茲波第一輸入端(1)，在等腰梯形玻璃棱鏡(5)下底面長方形另一短邊側(cè)面設(shè)有太赫茲波第一輸出端(2)和太赫茲波第二輸出端(4)，在太赫茲波第一輸出端(2)相對應處設(shè)有太赫茲波探測器(3)，太赫茲波從等腰梯形玻璃棱鏡(5)下底面長方形太赫茲波輸入端(1)輸入，進入等腰梯形玻璃棱鏡(5)，經(jīng)反射后從太赫茲波第一輸出端(2)或太赫茲波第二輸出端(4)輸出后，由太赫茲波探測器(3)探測輸出的太赫茲波。
2.如權(quán)利要求1所述的一種太赫茲波開關(guān)裝置，其特征在于所述的等腰梯形玻璃棱鏡 (5)梯形的兩個底角相等，為10° 60°。
3.如權(quán)利要求1所述的一種太赫茲波開關(guān)裝置，其特征在于所述的磁性薄膜(7)的厚 度為5 50iim。
4.一種使用如權(quán)利要求1所述裝置的太赫茲波開關(guān)方法，其特征在于當磁場裝置(6) 無外加磁場時，太赫茲波從太赫茲波輸入端(1)輸入，從等腰梯形玻璃棱鏡(5)下底面長 方形一短邊側(cè)面垂直入射到等腰梯形玻璃棱鏡(5)下底面，太赫茲波在等腰梯形玻璃棱鏡 (5)下底面反射后，從等腰梯形玻璃棱鏡(5)下底面長方形另一短邊側(cè)面垂直射出至太赫 茲波第一輸出端(2)，由太赫茲波探測器(3)探測輸出的太赫茲波；當磁場裝置(6)有外 加磁場時，磁性薄膜(7)的磁導率發(fā)生變化，光路發(fā)生偏移，太赫茲波在等腰梯形玻璃棱鏡 (5)下底面反射后，從等腰梯形玻璃棱鏡(5)下底面長方形另一短邊側(cè)面垂直射出至太赫 茲波第二輸出端(4)，此時，太赫茲波探測器(3)探測不到輸出的太赫茲波。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太赫茲波開關(guān)裝置及其方法。太赫茲波開關(guān)方法是當磁場裝置無外加磁場時，太赫茲波從太赫茲波輸入端輸入，從等腰梯形玻璃棱鏡下底面長方形一短邊側(cè)面垂直入射到等腰梯形玻璃棱鏡下底面，太赫茲波經(jīng)反射后垂直射出至太赫茲波第一輸出端，由太赫茲波探測器探測輸出的太赫茲波；當磁場裝置有外加磁場時，磁性薄膜的磁導率發(fā)生變化，光路發(fā)生偏移，太赫茲波在等腰梯形玻璃棱鏡下底面反射后垂直射出至太赫茲波第二輸出端，此時太赫茲波探測器探測不到輸出的太赫茲波。本發(fā)明的太赫茲波開關(guān)裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊，響應速度快，調(diào)整方便，制作成本低，滿足在太赫茲波成像、醫(yī)學診斷、太赫茲波通信、太赫茲波空間天文學等領(lǐng)域應用的要求。
文檔編號H01P1/10GK101867073SQ20101018253
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者李九生 申請人:中國計量學院