[实用新型]周期性正方形排列的矩形孔镂空结构的太赫兹波滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及滤波器，尤其涉及一种周期性正方形排列的矩形孔镂空结构的太赫兹波滤波器。 

背景技术

THz辐射（T辐射）是频率在0.1~10THz的电磁波，位于微波和红外波段之间。长期以来由于缺乏有效的产生和探测手段，THz波科学技术发展滞缓。近十几年来，随着超快激光及其相关技术的迅速发展，连续可调的THz脉冲波的产生已经不再困难，THz波段应用技术在生物、医疗、环境、农业等领域的研究也在逐步展开。国际科技界公认，THz波段是一个非常重要的尚未开发的前沿领域。太赫兹波由于本身的特点，已经引起了世界各国的高度重视。在亚洲地区，日本理化研究所(RIKEN)已成为世界太赫兹技术的重要交流中心之一。韩国和中国台湾地区也相继开展了太赫兹相关光电子材料、THz激光器、太赫兹光谱学和太赫兹生物医学成像等研究。在国内，太赫兹研究也已受到了极大的重视。中国科学院的物理所和上海微系统与信息技术研究所、上海应用物理研究所、首都师范大学物理系等研究机构在太赫兹相关领域开展了工作，并初步建成了太赫兹实验装置。作为一个具有广泛应用前景的新兴学科，在可以预见的将来，太赫兹技术将和电磁波谱的其它波段一样，给人类的社会生活带来深远的影响。 

太赫兹波滤波器作为太赫兹系统中不可缺少的功能器件之一，在实际应用中有非常重要的作用。目前太赫兹波滤波器结构主要超颖材料、表面等离子体等结构，虽然这些滤波器的加工制作技术已经比较成熟，可是由它们的结构往往难于在实际中制作，成本较高，对加工工艺和加工环境要求也高，因此迫切需要研究出结构简单、尺寸小、便于制作的太赫兹波滤波器来满足太赫兹波应用的要求。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种周期性正方形排列的矩形孔镂空结构的太赫兹波滤波器。 

周期性正方形排列的矩形孔镂空结构的太赫兹波滤波器包括信号输入端、信号输出端、正方形排列的矩形孔镂空结构传输层、基体，正方形排列的矩形孔镂空结构传输层和基体相连；正方形排列的矩形孔镂空结构传输层包括N×N个正方形排列的矩形孔镂空周期单元，其中，N是自然数，正方形排列的矩形孔镂空周期单元由正方形排列的4个矩形孔镂空结构组成；信号从信号输入端输入，经过正方形排列的矩形孔镂空结构传输层之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。 

所述的两个相邻矩形孔镂空结构长度方向上的间距为120~160μm，宽度方向上的间距为280~320μm。所述的矩形孔镂空结构的长为200~240μm，宽为40~80μm。所述的正方形排列的矩形孔镂空结构传输层的材料为铝，基体的材料为特氟龙。 

本实用新型具有频率选择性高、带宽大、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成等优点。 

附图说明

图1是周期性正方形排列的矩形孔镂空结构的太赫兹波滤波器结构示意图； 

图2是本实用新型的正方形排列的矩形孔镂空结构传输层示意图；

图3是周期性正方形排列的矩形孔镂空结构的太赫兹波滤波器的性能曲线。

具体实施方式

如图1~3所示，周期性正方形排列的矩形孔镂空结构的太赫兹波滤波器包括信号输入端1、信号输出端2、正方形排列的矩形孔镂空结构传输层3、基体6，正方形排列的矩形孔镂空结构传输层3和基体6相连；正方形排列的矩形孔镂空结构传输层3包括N×N个正方形排列的矩形孔镂空周期单元4，其中，N是自然数，正方形排列的矩形孔镂空周期单元4由正方形排列的4个矩形孔镂空结构5组成；信号从信号输入端1输入，经过正方形排列的矩形孔镂空结构传输层3之后到达信号输出端2，实现对信号进行滤波。 

所述的两个相邻矩形孔镂空结构5长度方向上的间距为120~160μm，宽度方向上的间距为280~320μm。所述的矩形孔镂空结构5的长为200~240μm，宽为40~80μm。所述的正方形排列的矩形孔镂空结构传输层3的材料为铝，基体6的材料为特氟龙。 

实施例1 

结构个数N为80个，矩形孔镂空结构5长度方向上的间距为140μm，宽度方向上的间距为300μm。，矩形孔镂空结构5的长为220μm，宽为60μm。周期性正方形排列的矩形孔镂空结构的太赫兹波滤波器的基体6材料为特氟龙，正方形排列的矩形孔镂空结构传输层3的材料为铝。该滤波器中心频率点为1.225THz，该点的回波损耗S11为-37.5dB，插入损耗S21为-0.22dB。