[发明专利]用于电磁辐射的频谱转换元件

权利要求书

1.一种用于电磁辐射的频谱转换元件(10)，包括：

二维支承件(1)，具有分别专用于像素的并置区域(ZP)；

一组第一天线(2)，被称为太赫天线，所述太赫天线由所述二维支承件(1)刚性地支承，且所述太赫天线的尺寸被设定为当电磁辐射的波长位于30μm与3mm之间时，即对应于被称为太赫的辐射时，具有用于所述电磁辐射的第一吸收峰(P₁)，所述太赫天线中的至少一个位于每个像素区(ZP)内；以及

一组第二天线(3)，被称为红外天线，所述红外天线同样由所述二维支承件(1)刚性地支承，但所述红外天线的尺寸被设定为当所述电磁辐射的波长位于1μm与30μm之间时，即对应于被称为红外的辐射时，具有用于所述电磁辐射的第二吸收峰(P₂)，所述红外天线中的至少一个位于每个像素区(ZP)内；

所述转换元件被布置为使得位于同一像素区(ZP)中的所述太赫天线(2)中的一个和所述红外天线(3)中的一个以热阻彼此热耦合，所述热阻低于当所述太赫天线和所述红外天线位于各个不同的像素区中时所述太赫天线中的任何一个与所述红外天线中的任何一个之间所存在的每个其他热阻，所述同一像素区(ZP)可以是任何像素区。

2.根据权利要求1所述的转换元件(10)，被配置为使得位于同一像素区(ZP)中的一个太赫天线(2)和一个红外天线(3)之间的热阻低于当所述太赫天线和所述红外天线位于各个不同的像素区中时所述太赫天线中的任何一个与所述红外天线中的任何一个之间所存在的每个其他热阻的十分之一，所述同一像素区(ZP)能够为任何像素区。

3.根据权利要求2所述的转换元件(10)，被配置为使得位于同一像素区(ZP)中的一个太赫天线(2)和一个红外天线(3)之间的热阻低于当所述太赫天线和所述红外天线位于各个不同的像素区中时所述太赫天线中的任何一个与所述红外天线中的任何一个之间所存在的每个其他热阻的百分之一，所述同一像素区(ZP)能够为任何像素区。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的转换元件(10)，其中，每一个所述太赫天线(2)或所述红外天线(3)都为金属/介电/金属类型，或为亥姆霍兹谐振器类型，或分别由吸收红外辐射或太赫辐射的材料的部分形成。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的转换元件(10)，其中，每个像素区(ZP)均具有30μm与5000μm之间的横向尺寸，每个太赫天线(2)均具有1μm与300μm之间的横向尺寸，以及每个红外天线(3)均具有0.1μm与5μm之间的横向尺寸，所述横向尺寸平行于所述二维支承件(1)进行测量。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的转换元件(10)，其中，所述二维支承件(1)具有连接部(4)，以连接彼此相邻的任何两个像素区(ZP)，以及所述二维支承件(1)具有凹部(5)，所述凹部(5)横向地限制各连接部，使得所有像素区都在所述二维支承件内进行连接，并且使得彼此相邻的两个像素区之间的热扩散通道具有由所述凹部中的一部分所限制的部分。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的转换元件(10)，其中，每个太赫天线(2)都具有几何形状，所述几何形状选自于多种不同的几何形状，太赫天线几何形状与不同的偏振或不同波长相对应，以获得以最大效率吸收的电磁辐射，以及

其中，每个像素区(ZP)都包括所述太赫天线几何形状中的至少一个。

8.根据权利要求7所述的转换元件(10)，其中，每个像素区(ZP)都包括单一的天线几何形状，所述太赫天线几何形状在不同像素区之间交替。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的转换元件(10)，其中，位于一侧的所述太赫天线(2)和位于另一侧的所述红外天线(3)由所述二维支承件(1)的两个相对的面支承，所述热阻沿着热扩散路径产生，所述热扩散路径在两个相对的面之间穿过所述二维支承件。