[实用新型]宽频带反射型太赫兹波分束器

说明书

本实用新型公开了一种宽频带反射型太赫兹波分束器。它包括金属基底层、中间介质层和顶层谐振层。顶层谐振层由相位差为180°的两种单元结构沿着x方向依次排列而成；两种单元结构的组成成分相同，都包括底层金属薄片、中间聚亚酰胺层和顶层开口金属谐振结构，但顶层开口金属谐振结构的总长度不同；其中，顶层开口金属谐振结构由4个L形金属块中心对称排列在中间两个垂直相交的矩形块4个端口处；当太赫兹波垂直照射到分束器上时，由于相邻单元相位差的作用使得垂直入射的太赫兹被被分成了两束。本实用新型具有结构简单、工作频带宽，能满足太赫兹通信等领域的应用。

技术领域

本发明涉及分束器，尤其涉及一种宽频带反射型太赫兹波分束器。

背景技术

超材料是一种人工介质材料，其具有自然媒质所不具有的性质，如负折射率、负介电常数。而正是因为这些独特的特性，使得超材料得到科学界的高度关注并得到了广泛的应用。随着广义斯涅耳定律的出现，已经实现了多种异常现象，如异常反射、折射和透射。另外，随着加工技术的提高，越来越多的器件被更加容易的实现，包括相位调制器，隐形斗篷，偏振变换器，光学透镜等。

太赫兹由于具有高信噪比、穿透力强的优点，目前已经成为国内外研究的热点，掀起了一股研究风潮。进而，越来越多的超材料太赫兹器件被研究出来，其中最多是太赫兹吸收器、太赫兹滤波器、太赫兹调制器、太赫兹开关等。然而，基于超材料的太赫兹分束器还比较少见，特别是宽频带太赫兹波分束器。所以，本发明在基于超材料的基础上设计了一款宽频带反射型太赫兹波分束器，它在太赫兹通信、成像方面具有巨大的应用价值。

发明内容

本发明提供一种宽频带反射型太赫兹波分束器，技术方案如下：

一种宽频带反射型太赫兹波分束器，包括金属基底层、中间介质层和顶层谐振层。顶层谐振层由相位差为180°的两种单元结构沿着x方向依次排列而成；两种单元结构的组成成分相同，都包括底层金属薄片、中间聚亚酰胺层和顶层开口金属谐振结构，但顶层开口金属谐振结构的总长度不同；其中，顶层开口金属谐振结构由4个L形金属块中心对称排列在中间两个垂直相交的矩形块4个端口处；当太赫兹波垂直照射到分束器上时，由于相邻单元相位差的作用使得垂直入射的太赫兹被被分成了两束。

所述底层金属薄片的材料为铜，形状为正方形，边长P＝110μm，厚度为0.2μm。所述的中间聚亚酰胺层的的长度为P＝110μm，厚度为35μm。所述的L形金属块和矩形块的材料为铜，厚度都为0.2μm，宽度都为w＝5μm，其中两个L形金属块之间的间隔距离为g＝20μm。所述的两种单元结构的总长度L分别为44μm和63μm。

本发明本发明具有结构简单、工作频带宽，能满足太赫兹通信等领域的应用。

附图说明

图1是构成宽频带反射型太赫兹波分束器的单元结构三维图；

图2是构成宽频带反射型太赫兹波分束器的单元结构俯视图；

图3是宽频带反射型太赫兹波分束器的单元结构幅频曲线图；

图4是宽频带反射型太赫兹波分束器的单元结构相频曲线图；

图5是宽频带反射型太赫兹波分束器在0.8THz的仿真远场图；

图6是宽频带反射型太赫兹波分束器在1.0THz的仿真远场图；

图7是宽频带反射型太赫兹波分束器在1.2THz的仿真远场图；

图8是宽频带反射型太赫兹波分束器在1.4THz的仿真远场图；

具体实施方式