[发明专利]可调多角度太赫兹波分束器及其方法

权利要求书

1.一种可调多角度太赫兹波分束器，其特征在于，包括N×N个单元结构（3），N为自然数；N×N个单元结构（3）周期排列于太赫兹波输入方向垂直的平面上；每个单元结构（3）包括顶层金属结构（2）、液晶介质层（4）、衬底金属板（5）和石英层（6），单元结构（3）的顶面作为太赫兹波输入端（1）；其中，所述的顶层金属结构（2）设置于液晶介质层（4）上表面，顶层金属结构（2）由十字架型金属件（7）和矩形金属件（8）组合而成，十字架型金属件（7）位于液晶介质层（4）上表面的中心位置，由两条一字臂垂直相交而成；矩形金属件（8）位于十字架型金属件（7）的一侧，其一端连接十字架型金属件（7）的一条十字臂外边缘，另一端延伸至液晶介质层（4）的侧边缘，液晶介质层（4）的下方镀一层金属板（5），金属板（5）的下方以石英层（6）作为支撑；

所述周期排列的N×N个单元结构（3）中，每一列单元结构（3）上均设有用于对该列单元结构（3）独立施加偏置电压的接口。

2.如权利要求1所述的一种可调多角度太赫兹波分束器，其特征在于，每个单元结构（3）的正视图均为正方形，正方形边长为180~220μm。

3.如权利要求1所述的一种可调多角度太赫兹波分束器，其特征在于，所述的石英层（6）长度和宽度均为180~220μm，厚度为480~520μm。

4.如权利要求1所述的一种可调多角度太赫兹波分束器，其特征在于，所述衬底金属板（5）的材料为铜，长度和宽度均为180~220μm，厚度为0.1~0.5μm。

5.如权利要求1所述的一种可调多角度太赫兹波分束器，其特征在于，所述液晶介质层（4）的长度和宽度均为180~220μm，厚度为20~30μm。

6.如权利要求1所述的一种可调多角度太赫兹波分束器，其特征在于，所述顶层金属结构（2）的材料为铜，厚度为0.1~0.5μm。

7.如权利要求1所述的一种可调多角度太赫兹波分束器，其特征在于，所述十字架型金属件（7）中，每条一字臂的长度为70~90μm，宽度为20~40μm；两条一字臂的相交位置重合。

8.如权利要求1所述的一种可调多角度太赫兹波分束器，其特征在于，所述矩形金属件（8）的长度为50~70μm，宽度为10~20μm，材料均为铜。

9.一种使用如权利要求1~8任一所述可调多角度太赫兹波分束器的太赫兹波分束方法，其特征在于，当太赫兹波从太赫兹波输入端（1）输入时，频率为0.51THz的太赫兹波被N×N个单元结构（3）反射，利用可调谐材料液晶的双折率特性，通过对液晶介质层（4）施加不同的偏置电压，使液晶分子的转向发生变化，从而引起相位延迟的改变；周期阵列排布的N×N个单元结构（3）中，通过对每一列单元结构（3）阵列施加不同的偏置电压，生成由相位差为180°的两种单元结构组成的实时编码序列，控制太赫兹波以不同的角度实现分束。