[发明专利]一种太赫兹超材料波导及器件

说明书

技术领域

本发明实施例属于太赫兹波导技术领域，尤其涉及一种太赫兹超材料波导及器件。

背景技术

太赫兹波导是太赫兹系统和器件中的关键部件，在太赫兹远距离能量传输，生物化学传感器和太赫兹集成器件应用中都具有重要作用。

然而，现有的太赫兹波导结构通常需要较厚的厚度才能满足太赫兹波的传输需求，导致太赫兹波的传输损耗较高且增加了制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太赫兹超材料波导及器件，旨在解决现有的太赫兹波导结构通常需要较厚的厚度才能满足太赫兹波的传输需求，导致太赫兹波的传输损耗较高且增加了制造成本的问题。

本发明是这样实现的，一种太赫兹超材料波导，太赫兹超材料波导包括亚波长基底层和金属层，所述亚波长基底层的一个表面镀有所述金属层，所述金属层上开有呈周期性排列的多个微孔。

优选的，所述多个微孔呈矩形阵列排布或正六边形排布。

优选的，所述多个微孔的结构周期范围为50μm～100μm，所述微孔的孔径范围为40μm～75μm。

优选的，所述微孔为圆孔或正多边形孔。

优选的，所述亚波长基底层的厚度范围为12μm～100μm。

优选的，所述亚波长基底层的制备材料为聚酯薄膜、特氟龙、硅或锗。

优选的，所述金属层的制备材料为金、银、铝或铜。

优选的，所述微孔通过光刻法、化学刻蚀法或激光切割工艺形成。

优选的，所述金属层通过热蒸发沉积法镀设于所述亚波长基底层表面。

本发明还提供一种太赫兹器件，包括上述的太赫兹超材料波导。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

通过采用亚波长基底层，并在亚波长基底层的一个表面镀上开有呈周期性排列的多个微孔的金属层，能够大大降低太赫兹波导的厚度和在太赫兹波导中传输的太赫兹波的传输损耗，节约了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的太赫兹超材料波导的立体结构示意图；

图2是本发明的一个实施例提供的金属层的结构示意图；

图3是本发明的一个实施例提供的金属层的结构示意图；

图4是本发明的一个实施例提供的金属层的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的太赫兹超材料波导的侧视图；

图6是本发明实施例提供的太赫兹超材料波导的太赫兹波传输光谱仿真图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

如图1所示，本实施例提供一种太赫兹超材料波导，其包括亚波长基底层10和金属层20，亚波长基底层10的一个表面镀有金属层20，金属层20上开有呈周期性排列的多个微孔21。

在具体应用中，亚波长基底层的一个表面指的是其面积最大的两个表面中的一个。

在具体应用中，多个微孔21呈矩形阵列排布或正六边形排布，微孔具体可以为圆孔、正多边形孔或者其他规则形状的孔，可以根据实际需要设置。图1中，微孔21为呈矩形阵列排布的圆孔。

多个微孔21的结构周期范围为50μm～100μm，孔径范围为40μm～75μm。

在一个实施例中，微孔21为方孔，其结构周期为50μm，孔径为40μm。

在一个实施例中，微孔21为方孔，其结构周期为100μm，孔径为75μm。

在一个实施例中，微孔21为方孔，其结构周期为150μm，孔径为100μm。

在具体应用中，微孔的边长和结构周期可以根据实际需要设置，微孔的尺寸和结构周期可以根据太赫兹超材料波导的基模的截止频率要求进行调整。本实施例中，选用结构周期为150μm、孔径为100μm的方孔。