[发明专利]一种基于微结构的太赫兹动态相位调制器

权利要求书

1.一种基于微结构的太赫兹动态相位调制器，其特征在于：包括(1)输入波导、(2)波导-微带线过渡结构、(3)微带线、(4)接地结构、(5)微结构、(6)输出波导和(7)金属电容结构；

所述波导-微带线过渡结构有两个，分别为第一波导-微带线过渡结构和第二波导-微带线过渡结构；

所述输入波导通过第一波导-微带线过渡结构与微带线连接，实现波导与微带线的一端连通；微带线的另一端经第二波导-微带线过渡结构与输出波导连通；

所述接地结构和微结构均分别与微带线并连于微带线的两侧，其中接地结构提供接地的零电势；微结构通过输入的调制信号实现太赫兹波的相位调制。

所述微结构包括金属电容结构、高电子迁移率晶体管HEMT以及馈电金属块；

其中金属电容结构包含第一金属电容结构和第二金属电容结构两个，第一金属电容结构通过第一金属段与微带线连接，第二金属电容结构通过第二金属段与馈电金属块连接；高电子迁移率晶体管HEMT设置在第一和第二金属电容结构中间，与两金属电容结构共同构成二极管的结构；高电子迁移率晶体管HEMT靠近馈电金属块的一端为正电压加载电极，靠近微带线一端为负电压加载电极。

2.如权利要求1所述基于微结构的太赫兹动态相位调制器，其特征在于：所述微结构中的第一和第二金属段各自的长度与宽度，以及形状可调，以得到所需的相位调制性能。

3.如权利要求1所述基于微结构的太赫兹动态相位调制器，其特征在于：所述微结构中的第一和第二金属电容结构的尺寸以及形状可调，以得到所需的相位调制性能。

4.如权利要求1所述基于微结构的太赫兹动态相位调制器，其特征在于：所述微结构共计M个，1＜M≤32。

5.如权利要求1所述基于微结构的太赫兹动态相位调制器，其特征在于：所述微带线的基底材料为蓝宝石、高阻硅、砷化镓或碳化硅。

6.如权利要求1所述基于微结构的太赫兹动态相位调制器，其特征在于：所述微带线采用的材料为Au、Ag、Cu、或Al。

7.如权利要求1所述基于微结构的太赫兹动态相位调制器，其特征在于：所述高电子迁移率晶体管HEMT中的金属电极材料为Ti、Al、Ni或Au。

8.如权利要求1所述基于微结构的太赫兹动态相位调制器，其特征在于：

工作流程具体如下：太赫兹波通过输入波导输入，经过波导-微带线过渡结构后到达微结构与微带线的连接区域，利用微结构的馈电金属块输入调制信号，使得高电子迁移率晶体管HEMT的载流子浓度发生变化实现微结构的通断，从而实现太赫兹波的相位调制，再通过输出波导将调制后的太赫兹波进行输出。