[发明专利]一种基于介质波导的准光学亚毫米波隔离器

说明书

本发明公开了一种基于介质波导的准光学亚毫米波隔离器，包括输入端、双工器、二向色镜、介质波导、冷却装置以及输出端，所述双工器包括第一线栅偏振器和四分之一相位转换装置，所述第一线栅偏振器以及所述四分之一相位转换装置相对基准水平方向呈45°平行放置，所述四分之一相位转换装置由第二线栅偏振器和平面镜组成，所述二向色镜包括介质层以及半导体层，所述双工器以及所述二向色镜相对基准水平方向上下垂直分布，入射波以45°入射角依次经所述第一线栅偏振器以及所述四分之一相位转换装置转换为圆偏振光，经所述二向色镜转变旋转方向后，沿原路依次经所述四分之一相位转换装置以及所述第一线栅偏振器从所述输出端输出，具有结构简单、低成本以及低损耗的特点。

技术领域

本发明涉及一种基于介质波导的准光学亚毫米波隔离器，属于光隔离器技术领域。

背景技术

随着毫米波、亚毫米波技术在雷达探测、卫星通信、电子战、缺陷检测等领域的应用越来越广，特别是太赫兹波段（0.03mm-3mm）的无损检测。在亚毫米波段，亚毫米波的传输只要分为准光传输和介质波导传输两种。准光系统涉及较多的透镜元器件，导致成像出现干涉条纹以及稳定性不足，介质波导传输可有效解决问题。同时偏振成像可作为传统振幅成像的有效补充，因此需要一种隔离器或偏振装置来实现亚毫米波的偏振转换。

为了能够实现偏振转换，一般会采用线栅等装置实现偏振分离，传统的偏振转换器采用单独线栅，需要四个臂，以及需要搭配相关的负载吸收器作为衰减。这加大了系统成本以及装置复杂程度，同时纯准光系统存在较大的亚毫米波损耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单、低成本以及低损耗的适用于亚毫米波的隔离器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于介质波导的准光学亚毫米波隔离器，包括输入端、双工器、二向色镜、介质波导、冷却装置以及输出端，所述双工器包括第一线栅偏振器和四分之一相位转换装置，所述第一线栅偏振器以及所述四分之一相位转换装置相对基准水平方向呈45°平行放置，所述二向色镜包括介质层以及半导体层，所述双工器以及所述二向色镜相对基准水平方向上下垂直分布，入射波以45°入射角依次经所述第一线栅偏振器以及所述四分之一相位转换装置转换为圆偏振光，经所述二向色镜转变旋转方向后，沿原路依次经所述四分之一相位转换装置以及所述第一线栅偏振器从所述输出端输出。

所述二向色镜还包括位于所述半导体层下方的吸收层，所述吸收层用于吸收穿透半导体的残余波，避免多次重复反射。

所述冷却装置包括纵向磁场系统，所述二向色镜位于所述纵向磁场系统中。

所述冷却装置包括恒温调节器，所述二向色镜在所述恒温调节器内。

所述恒温调节器温度设置为T=77K。

所述四分之一相位转换装置由第二线栅偏振器和平面镜组成。

所述介质波导采用圆介质波导，内部具有三角肋结构。

本发明所达到的有益效果：本隔离器用于介质波导的波束偏振转换，利用低损耗的特征频率覆盖亚毫米波段的半导体结构以及纵向磁系统可以有效降低隔离器质量以及介质损耗，可适用于准光学的亚毫米波偏振转换，适用波段在0.8-1mm，可代替传统的四臂隔离器，为太赫兹偏振成像提供了一种重要的功能器件。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明中介质波导三角肋结构；

图3是本发明中线栅示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。