[发明专利]分支结构的太赫兹波偏振分束器

说明书

技术领域

本发明涉及分束器，尤其涉及一种分支结构的太赫兹波偏振分束器。

背景技术

太赫兹波是指频率在0.1THz~10THz(波长在30μm~3mm)之间的电磁波，在电磁波谱上位于微波和红外线之间。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，科学家对该波段电磁辐射性质的了解非常有限，是电磁波谱中唯一没有获得较全面研究并很好地加以利用的一个波谱区间，是人类目前尚未完全开发的电磁波谱“空隙”区。太赫兹波处于电子学向光子学过渡的领域，集成了微波通信与光通信的优点：首先太赫兹波通信能够获得比微波通信大得多的带宽，能有效解决日益严峻的频带资源短缺的问题。国际上关于太赫兹波的研究机构大量涌现，并取得了很多研究成果，太赫兹技术仍将是未来很长一段时间世界范围内广泛研究的热点。体积小、低成本的太赫兹波器件是太赫兹波技术应用的关键。

近年来国内外对于太赫兹波功能器件的研究虽然已经逐渐展开，但是太赫兹波功能器件作为太赫兹波科学技术应用中的重点和难点，相比太赫兹波产生和检测装置及太赫兹波传输波导的快速发展，仍然需要投入大量的人力和物力进行深入的探索和研究。太赫兹波偏振分束器是一种非常重要的太赫兹波器件，用于操控、控制太赫兹波系统中的太赫兹波。太赫兹波偏振分束器研究对促进太赫兹波功能器件的研究具有不可或缺的重要意义。然而目前，太赫兹波段的偏振分束器件还十分有限，国内外很多科研机构都致力于这方面的研究并取得了一定的进展，但是相关报道还很少。现有的太赫兹波偏振分束器往往结构复杂、体积较大、难以制作并且价格昂贵，因此有必要设计一种结构简单紧凑、体积小、分束效率高的太赫兹偏振分束器以满足未来太赫兹波技术应用需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术不足，提供一种分支结构的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：

分支结构的太赫兹波偏振分束器包括太赫兹波输入端、第一输出端口、第二输出端口、平板偏振器；平板偏振器为上下对称结构，平板偏振器的上部从上到下设有第一孔状镂空阵列、第二孔状镂空阵列，平板偏振器的中间右侧设有第四孔状镂空阵列，平板偏振器的中间左侧从上到下设有第三孔状镂空阵列、第七孔状镂空阵列，平板偏振器的下部从下到上设有第五孔状镂空阵列、第六孔状镂空阵列，第一孔状镂空阵列和第五孔状镂空阵列均由4×N个大孔状镂空组成，第二孔状镂空阵列和第六孔状镂空阵列均由1×N个大孔状镂空组成，第三孔状镂空阵列和第七孔状镂空阵列均由2×N个小孔状镂空组成，第四孔状镂空阵列由5×N个大孔状镂空组成，N为自然数，第一孔状镂空阵列、第三孔状镂空阵列、第四孔状镂空阵列、第七孔状镂空阵列、第五孔状镂空阵列的相邻两行均错开排列，第一孔状镂空阵列的最后一行与第二孔状镂空阵列错开排列，第六孔状镂空阵列与第五孔状镂空阵列的第一行错开排列，第三孔状镂空阵列与第七孔状镂空阵列之间左侧设有太赫兹波输入端，第一孔状镂空阵列与第四孔状镂空阵列之间右侧设有第一输出端口，第四孔状镂空阵列与第五孔状镂空阵列之间右侧设有第二输出端口。

所述的相邻大孔状镂空间距和相邻小孔状镂空间距均为280~300μm。所述的大孔状镂空半径为90~100μm，小孔状镂空半径为30~40μm。所述的平板偏振器上的全部孔状镂空阵列错开排列的距离均为140~150μm。所述的平板偏振器的材料为高阻硅。

本发明的分支结构的太赫兹波偏振分束器具有结构简单紧凑，分束率高，尺寸小，体积小，便于制作等优点，满足在太赫兹波成像、医学诊断、太赫兹波通信等领域应用的要求。

附图说明：

图1是分支结构的太赫兹波偏振分束器的三维结构示意图；

图2是分支结构的太赫兹波偏振分束器的二维结构示意图；

图3是分支结构的太赫兹波偏振分束器第一输出端口输出的TM、TE波的传输曲线；

图4是分支结构的太赫兹波偏振分束器第二输出端口输出的TE、TM波的传输曲线。

具体实施方式