[发明专利]镂空结构的双波长太赫兹波开关

说明书

技术领域

本发明涉及开关，尤其涉及一种镂空结构的双波长太赫兹波开关。

背景技术

随着现代科学技术的迅猛发展、国际竞争的加剧以及社会信息化进程不断加快，各种各样的新技术、新思想大量涌现出来。从云计算到物联网，从激光到太赫兹技术的出现都给了我们很大的机遇，同时也存在一定的挑战。太赫兹（THz）通常是指频率在0.1~10THz（波长为0.03~3mm）的电磁波。它的长波段与毫米波 （亚毫米波）相重合，其发展主要依靠电子学科学技术；而它的短波段与红外线相重合，其发展主要依靠光子学科学技术，可见太赫兹波是宏观电子学向微观光子学过渡的频段，在电磁波频谱中占有很特殊的位置。由于太赫兹所处的特殊电磁波谱的位置，它有很多优越的特性，有非常重要的学术和应用价值，使得太赫兹研究受到全世界各国政府的支持。

在太赫兹波技术的实际应用中，太赫兹波开关等功能性器件至关重要、必不可少，这一领域的研究也成为近年来的研究热点。目前国内外对于太赫兹波的功能器件研究也已逐渐展开。因此，进行太赫兹波开关器件的研究，对太赫兹波功能器件的发展具有不可或缺的重要意义。然而目前，太赫兹波段的开关器件还十分有限，它们往往结构复杂、体积大、难以制作并且成本高，因此有必要设计一种结构简单、尺寸小、质量轻、损耗低的太赫兹开关来满足未来太赫兹波技术应用的需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种镂空结构的双波长太赫兹波开关。

镂空结构的双波长太赫兹波开关包括太赫兹波输入端、第一输出端、第二输出端、镂空平板；镂空平板的上部从上到下顺次设有第一孔状镂空阵列和第二孔状镂空阵列；镂空平板的下部从下到上顺次设有第五孔状镂空阵列和第四孔状镂空阵列；第二孔状镂空阵列和第四孔状镂空阵列之间设有第三孔状镂空阵列；第一孔状镂空阵列、第二孔状镂空阵列、第三孔状镂空阵列、第四孔状镂空阵列和第五孔状镂空阵列均由孔状镂空排列而成；第五孔状镂空阵列的中间左侧设有太赫兹波输入端，第五孔状镂空阵列的中间右侧设有第一输出端，第一孔状镂空阵列的中间右侧设有第二输出端；当频率为0.70THz的太赫兹波从太赫兹波输入端输入时，能量直接从第一输出端输出；当频率为0.85THz的太赫兹波从太赫兹波输入端输入时，通过第二孔状镂空阵列、第三孔状镂空阵列和第四孔状镂空阵列的耦合作用，能量将从第二输出端输出，实现双波长开关的作用。

所述的孔状镂空的半径为50~60μm。所述的第一孔状镂空阵列由三排孔状镂空组成；其中第一排孔状镂空的个数与第三排孔状镂空的个数相等，为12个；第二排孔状镂空的个数为6个；第二排孔状镂空与第一排孔状镂空和第三排孔状镂空错位排列，横向相邻两孔状镂空10之间的距离均为50~60μm。所述的第二孔状镂空阵列和第四孔状镂空阵列的结构尺寸参数相同，均由三排孔状镂空组成；其中第一排孔状镂空的个数与第三排孔状镂空的个数相等，为3个，横向相邻两孔状镂空之间的距离均为50~60μm；第二排孔状镂空的个数为4个，第二排孔状镂空与第一排孔状镂空和第三排孔状镂空错位排列，横向从左到右相邻两孔状镂空之间的距离分别为20~30μm 、110~120μm和20~30μm。所述的第三孔状镂空阵列由一排孔状镂空组成；孔状镂空的个数12个；相邻两孔状镂空之间的距离均为50~60μm。所述的第五孔状镂空阵列由三排孔状镂空组成；其中第一排孔状镂空的个数与第三排孔状镂空的个数相等，为12个；第二排孔状镂空的个数为5个，第二排孔状镂空与第一排孔状镂空和第三排孔状镂空错位排列，横向相邻两孔状镂空之间的距离均为50~60μm。所述的镂空平板的材料为高阻硅。

本发明的镂空结构的双波长太赫兹波开关具有损耗低，结构简单紧凑，尺寸小，体积小，质量轻等优点。

附图说明：

图1是镂空结构的双波长太赫兹波开关的二维结构示意图；

图2是镂空结构的双波长太赫兹波开关的三维结构示意图；

图3是镂空结构的双波长太赫兹波开关第一输出端的传输曲线图；

图4是镂空结构的双波长太赫兹波开关第二输出端的传输曲线图。

具体实施方式