[发明专利]一种新型的用于太赫兹功能器件中太赫兹衰减器

说明书

本发明公开一种新型的三层结构衰减片、基于该结构形成的Ni纳米线太赫兹衰减片及太赫兹衰减器。所述三层结构衰减片，其结构从下到上依次包括：基底、有序排列的Ni纳米线层以及聚二甲基硅氧烷固定层。所述Ni纳米线太赫兹衰减片，包括两个权利要求1或2所述的三层结构衰减片A/B，其中，三层结构衰减片A位置固定，三层结构衰减片B通过连续固定可调转轴转动，所述三层结构衰减片B转动的轴心线与所述三层结构衰减片A中与所述轴心线同方向的中心线在同一铅垂面内。本发明的主要是对衰减片结构上的创新，通过双层可旋转的结构来实现太赫兹光波强度的连续可调控制。

技术领域

本发明涉及一种新型的用于太赫兹功能器件中太赫兹衰减器。

背景技术

太赫兹波通常情况下定义为频率范围从0.1THz到10THz的电磁波，该波段处于微波与红外光之间，波长范围从30微米到3毫米。由于太赫兹所处电磁波谱位置比较特殊，使其具有许多优越的特性，主要特点包括有：(1)瞬态性；(2)穿透性；(3)低能量性；(4)相干性；(5)宽带性等等。由于太赫兹波具有以上特性，并且对于极性分子例如水分子、氨分子来说对太赫兹波都具有很强的吸收，使得太赫兹光谱技术在分析和研究大分子方面都有着很好地研究前景。

目前，太赫兹光谱技术主要研究领域包括安全检测领域、军事与雷达通信领域、医药检测领域、生物化学领域以及环境监测领域。鉴于太赫兹技术近些年来取得了不错的进展，但是作为一个完整的太赫兹系统，仅仅是对于太赫兹探测的研究是不够的，太赫兹技术的进步还需要包括相关太赫兹功能器件的搭建，探索与实际应用的进展来推动。太赫兹功能器件主要包括太赫兹波导、太赫兹偏振器、太赫兹波调制器、太赫兹波天线、太赫兹波开关、太赫兹波衰减器等等。由于在研究中有时需要将太赫兹波衰减后进行应用，所以太赫兹波衰减器的开发成为协助太赫兹波研究必不可少的一部分。

所谓太赫兹波衰减器，是指能够改变THz波功率及能量特性的，其主要目的是为了保护THz探测器的饱和而对THz辐射信号进行衰减的目的，目前实验室中主要用到的太赫兹衰减器大多来自MicroTech公司出品的衰减器，该衰减器对于THz光电导天线，反波振荡器以及自由电子激光器均可得到宽而平坦的信号衰减，其主要由薄膜镀层元件组成，主要原理是通过金属化处理的楔形硅片具有不同的衰减水平，楔形硅片可单独或共同使用，在通过楔形硅片之间的组合可以到达不同的衰减水平(崔海霞.太赫兹波传输及传感若干问题的研究(D).长春:长春理工大学，2011)。虽然该技术目前发展已较为完善，但衰减器制备方法太过单一，且制备方法较为复杂，材料较为昂贵，并且该方法并不能实现对太赫兹波的连续可控调控。

发明内容

针对目前制备太赫兹波衰减器存在的技术太过复杂且成本昂贵的缺陷，本发明提出了一种新型的三层结构衰减片、基于该结构形成的Ni纳米线太赫兹衰减片以及基于所述Ni纳米线太赫兹衰减片的太赫兹衰减器。

本发明所提供的三层结构衰减片，其结构从下到上依次包括：基底、有序排列的Ni纳米线层以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)固定层。

其中，所述基底选用的材料为PE(聚乙烯)。

所述有序排列具体可为平行排列，即所述Ni纳米线层中的各条Ni纳米线之间均呈平行排列。

所述固定层的面积优选与所述基底的面积相同。

本发明所提供的Ni纳米线太赫兹衰减片，包括上述两个相同的三层结构衰减片A和B，其中,三层结构衰减片A位置固定，三层结构衰减片B通过连续固定可调转轴转动，所述三层结构衰减片B转动的轴心线与所述三层结构衰减片A中与所述轴心线同方向的中心线在同一铅垂面内，所述三层结构衰减片B相对于所述三层结构衰减片A的转动轨迹位于所述三层结构衰减片A的一侧，从而保证两个三层结构衰减片相对旋转形成连续角度，角度范围为0°-360°。

当旋转角度为0度时，两个所述三层结构衰减片是平行相对的(即两者的PDMS层是相对的)。此处的0°是指两层Ni纳米线平行排列且之间形成的角度为0°