[发明专利]梯状太赫兹波偏振分束器

说明书

技术领域

本发明涉及分束器，尤其涉及一种梯状太赫兹波偏振分束器。

背景技术

在电磁波谱中位于微波和红外之间的一段辐射称为太赫兹辐射，它的频率为0.1~10THz，波长为30μm~3mm。虽然在上世纪20年代就有人对太赫兹产生了浓厚的科学上的兴趣，但由于缺乏有效的太赫兹产生和检测方法，所以很长一段时期很少有人问津电磁波谱的这一波段，以至于形成远红外线和亚毫米波之间的空白区，也就是太赫兹空白区。最近，得益于超快光电子技术和低尺度半导体技术的发展，为太赫兹波提供了合适的光源和探测手段，太赫兹科学和技术得到了飞速的发展。太赫兹波之所以引起人们浓厚的研究兴趣，主要的原因是它具有很多独特的性质：瞬态性、宽带性、相干性、低能性、指纹特征、对黑体辐射不敏感等，使得太赫兹在成像、医学诊断、环境科学、信息通信、生物化学等研究领域有着广阔的应用前景。在应用需求的推动下，太赫兹波在通信方面已取得了一些进展。国内外对于太赫兹波的研究主要集中在太赫兹波产生和检测技术上，对于太赫兹波的功能器件研究也已逐渐展开。太赫兹波的功能器件是太赫兹波科学技术应用中的重点和难点。

太赫兹波器件主要包括太赫兹波产生和检测装置，太赫兹波传输波导，太赫兹波控制器，太赫兹开关，太赫兹波滤波器等器件。太赫兹波偏振分束器是一种非常重要的太赫兹波器件，可用于太赫兹波系统中实现对太赫兹波的控制。目前国内外很多科研机构都致力于太赫兹偏振分束器的研究并取得了一定进展，但是它们往往存在结构复杂、成本高、体积大、难以制作等问题。因此有必要设计一种结构简单，尺寸小、分束效率高的太赫兹偏振分束器以满足未来太赫兹波通信技术应用需要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术结构复杂，实际制作过程困难，成本较高的不足，提供一种高分束率的梯状太赫兹波偏振分束器。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

梯状太赫兹波偏振分束器包括信号输入端、第一信号输出端、第二信号输出端、基体、第一直波导、第二直波导、第三直波导、第四直波导、第五直波导、第六直波导、第七直波导、开口圆环、开口方形框；基体上设有第一直波导、第二直波导、第三直波导、第四直波导、第五直波导、第六直波导、第七直波导、开口圆环、开口方形框，第一直波导的左端与信号输入端相连，第一直波导的右端连在第二直波导的左侧中心位置；第二直波导的右侧上、下部和第五直波导的左侧上、下部之间分别设有第四直波导，且上侧第四直波导的左下和右上位置分别设有开口圆环，下侧第四直波导的左上和右下位置分别设有开口方形框，两个第四直波导中间等间距放有两个第三直波导；第六直波导和第七直波导对称分布在第五直波导的右侧，且第五直波导的右侧上部与第六直波导的左端连接，第五直波导的右侧下部与第七直波导的左端连接，第六直波导的右端与第一信号输出端相连，第七直波导的右端与第二信号输出端相连；太赫兹波从信号输入端输入，第一信号输出端输出TE波，第二信号输出端输出TM波，获得偏振分束的功能。

所述的基体的材料为二氧化硅，基体的长度为840~900μm，宽度为900~1000μm，高度为200~300μm。所述的第一直波导的长度为150~200μm，宽度为50~60μm，高度为40~60μm。所述的第二直波导的长度为30~40μm，宽度为500~600μm，高度为40~60μm。所述的第三直波导的长度为300~400μm，宽度为20~30μm，高度为40~60μm；两个第三直波导之间的间隔距离为150~160μm。所述的第四直波导的长度为300~400μm，宽度为40~50μm，高度为40~60μm；所述的开口圆环的外半径为50~60μm，内半径为30~40μm，圆环的开口长度为20~30μm；所述的开口方形框的外边长度为100~120μm，方形框的宽度为20~30μm，方形框的开口长度为20~30μm。所述的第五直波导的长度为90~100μm，宽度为500~600μm，高度为40~60μm。所述的第六直波导和第七直波导的长度均为150~200μm，宽度均为50~60μm，高度均为40~60μm；第六直波导与第七直波导之间的距离为280~290μm。所述的第一直波导、第二直波导、第三直波导、第四直波导、第五直波导、第六直波导、第七直波导的材料均为硅。

本发明的梯状太赫兹波偏振分束器具有结构简单，分束率高，尺寸小，成本低，便于制作等优点。

附图说明：

图1是梯状太赫兹波偏振分束器立体结构示意图；

图2是梯状太赫兹波偏振分束器平面结构示意图；