[实用新型]周期性卐字形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卐字形镂空结构的太赫兹波滤波器。 

背景技术

THz辐射（T射线）通常指的是频率在0.1THz~10THz（波长在3μm ~3mm）之间的电磁波，其波段在微波和红外光之间，属于远红外波段，在20世纪80年代中期以前，由于缺乏有效的产生方法和检测手段，科学家对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限.近十几年来，随着超快激光技术的迅速发展，为THz 脉冲的产生提供了稳定、可靠的激发光源，使THz辐射的产生和应用得到了蓬勃发展。物质的THz谱非常重要，包含着丰富的物理和化学信息。同时，THz辐射的优点决定了它在很多方面可以成为傅立叶变换红外光谱技术和X射线技术的互补技术，使THz电磁波在很多基础研究领域、工业应用及军事应用领域有相当重要的应用。随着THz技术的发展，THz技术的应用领域也在不断地拓宽，它在生物学、医学、微电子学、农业及其它领域也有很大的应用潜力。目前，世界上许多研究机构相继开展了THz技术的深入研究，并且已取得了很多重要的进展。但是，在国内关于THz技术的研究仍处于起步阶段。在未来很长一段时间内，太赫兹研究将会理加深入，并且可以预测到其长足的发展 

太赫兹系统在实际应用中，由于应用环境噪声以及应用需要的限制等，需滤除不需要的频率范围和噪声，提高系统的性能，因而太赫兹波滤波器在实际中有重要的应用。当前国内外研究的并提出过的太赫兹波滤波器结构主要基于光子晶体、表面等离子体等结构，这些结构往往很复杂，而且在实际制作过程中困难重重，成本较高，对加工工艺和加工环境要求也高。所以迫切需要提出结构简单、尺寸小、便于加工制作的太赫兹波滤波器来支撑太赫兹波应用领域的发展。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种周期性卐字形镂空结构的太赫兹波滤波器。 

周期性卐字形镂空结构的太赫兹波滤波器包括信号输入端、信号输出端、卐字形镂空结构传输层、基体；卐字形镂空结构传输层与基体相连，卐字形镂空结构传输层包括N×N个卐字形镂空周期单元，其中，N是自然数，卐字形镂空周期单元由一个正方形镂空结构和4个勾形镂空结构按顺时针方向旋转90度连接而成，勾形镂空结构包括第一矩形镂空结构，第二矩形镂空结构和第三矩形镂空结构，第二矩形镂空结构分别与第一矩形镂空结构、第三矩形镂空结构垂直相连；信号从信号输入端输入，依次经过卐字形镂空结构传输层、基体之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。 

所述的一种周期性卐字形镂空结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的两个相邻卐字形镂空周期单元的间距为280~320μm。所述的第一矩形镂空结构的长为100~120μm，宽为40~60μm。第二矩形镂空结构的长为90~110μm，宽为40~60μm，第三矩形镂空结构的长为90~110μm，宽为40~60μm，正方形镂空结构的边长为40~60μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，卐字形镂空结构传输层的材料为铜。 

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是周期性卐字形镂空结构的太赫兹波滤波器的结构示意图； 

图2是本实用新型的卐字形镂空结构传输层的结构示意图；

图3是卐字形镂空周期单元的结构示意图；

图4是本实用新型的太赫兹波滤波器性能曲线。

具体实施方式

如图1~4所示，周期性卐字形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、卐字形镂空结构传输层3、基体5；卐字形镂空结构传输层3与基体5相连，卐字形镂空结构传输层3包括N×N个卐字形镂空周期单元4，其中，N是自然数，卐字形镂空周期单元4由一个正方形镂空结构10和4个勾形镂空结构6按顺时针方向旋转90度连接而成，勾形镂空结构6包括第一矩形镂空结构7，第二矩形镂空结构8和第三矩形镂空结构9，第二矩形镂空结构8分别与第一矩形镂空结构7、第三矩形镂空结构9垂直相连；信号从信号输入端1输入，依次经过卐字形镂空结构传输层3、基体5之后到达信号输出端2，实现对信号进行滤波。 

所述的两个相邻卐字形镂空周期单元4的间距为280~320μm。所述的第一矩形镂空结构7的长为100~120μm，宽为40~60μm，第二矩形镂空结构8的长为90~110μm，宽为40~60μm，第三矩形镂空结构9的长为90~110μm，宽为40~60μm，正方形镂空结构10的边长为40~60μm。所述的基体5的材料为高阻硅材料，卐字形镂空结构传输层3的材料为铜。