[发明专利]梳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，尤其涉及一种梳状太赫兹波偏振分束器。

背景技术

太赫兹波科学技术现在已得到国际学术界的广泛关注，在最近几年，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。当前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，国内外对于太赫兹波的功能器件研究也已逐渐展开。现有的太赫兹波功能器件还很少，通常它们结构复杂、体积较大、价格昂贵，因此小型化、低成本的太赫兹波器件是太赫兹波技术应用的关键。

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。现有的太赫兹波器件有太赫兹波产生和检测装置，太赫兹波传输波导，但是这些器件结构复杂、体积较大并且价格昂贵，因此小型化、低成本的太赫兹波器件是太赫兹波技术应用的关键。目前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，但是对梳状太赫兹波偏振分束器的研究少有报道。梳状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，实现对太赫兹波的控制。因此有必要设计一种结构简单，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

本发明为了克服现有技术透射率比较低，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梳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：

梳状太赫兹波偏振分束器包括信号输入端、第一块偏光器、第二块偏光器、第三块偏光器、第一偏振薄膜、第二偏振薄膜、第一信号输出端、第二信号输出端；第一块偏光器，第二块偏光器，第三块偏光器均由第一偏振薄膜和第二偏振薄膜周期性交替排列组成，第一块偏光器与第三块偏光器分别对称分布在第二块偏光器的上、下两侧，第一块偏光器与第三块偏光器的起点排列在第二块偏光器上的首个第一偏振薄膜的中点，信号从信号输入端以45°入射角度输入，经过第一块偏光器，第二块偏光器，第三块偏光器，第一信号输出端输出TM波，第二信号输出端输出TE波，获得偏振分束性能。

所述的第一偏振薄膜的折射率大于第二偏振薄膜的折射率，第一偏振薄膜和第二偏振薄膜的长度d相等，均为40μm~50μm。所述的第一偏振薄膜和第二偏振薄膜周期性交替排列的周期a为30μm~40μm；第一偏振薄膜的宽度b为5μm~10μm，第二偏振薄膜的c宽度为20μm~30μm。所述的第一块偏光器和第三块偏光器中排列的第一偏振薄膜和第二偏振薄膜条数相等，均为50~80条。

本发明的梳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是梳状太赫兹波偏振分束器示意图；

图2是偏光器的尺寸说明图；

图3是梳状太赫兹波偏振分束器的第一信号输出端TM波反射率曲线；

图4是梳状太赫兹波偏振分束器的第一信号输出端TE波反射率曲线；

图5是梳状太赫兹波偏振分束器的第二信号输出端TM波透射率曲线；

图6是梳状太赫兹波偏振分束器的第二信号输出端TE波透射率曲线。

具体实施方式

如图1所示，梳状太赫兹波偏振分束器包括信号输入端1、第一块偏光器2、第二块偏光器3、第三块偏光器4、第一偏振薄膜5、第二偏振薄膜6、第一信号输出端7、第二信号输出端8；第一块偏光器2，第二块偏光器3，第三块偏光器4均由第一偏振薄膜5和第二偏振薄膜6周期性交替排列组成，第一块偏光器2与第三块偏光器4分别对称分布在第二块偏光器3的上、下两侧，第一块偏光器2与第三块偏光器4的起点排列在第二块偏光器3上的首个第一偏振薄膜5的中点，信号从信号输入端1以45°入射角度输入，经过第一块偏光器2，第二块偏光器3，第三块偏光器4，第一信号输出端7输出TM波，第二信号输出端8输出TE波，获得偏振分束性能。

所述的第一偏振薄膜5的折射率大于第二偏振薄膜6的折射率，第一偏振薄膜5和第二偏振薄膜6的长度d相等，均为40μm~50μm。所述的第一偏振薄膜5和第二偏振薄膜6周期性交替排列的周期a为30μm~40μm；第一偏振薄膜5的宽度b为5μm~10μm，第二偏振薄膜6的c宽度为20μm~30μm。所述的第一块偏光器2和第三块偏光器4中排列的第一偏振薄膜5和第二偏振薄膜（6）条数相等，均为50~80条。

实施例1

梳状太赫兹波偏振分束器:

信号从信号输入端以45°入射角度输入。第一偏振薄膜的折射率大于第二偏振薄膜的折射率，第一偏振薄膜的折射率为3.42，第二偏振薄膜的折射率为1.48，第一偏振薄膜和第二偏振薄膜的长度d相等，均为50μm。第一偏振薄膜和第二偏振薄膜周期性交替排列的周期a为30μm；第一偏振薄膜的宽度b为10μm，第二偏振薄膜的宽度c为20μm。第一块偏光器和第三块偏光器中排列的第一偏振薄膜和第二偏振薄膜条数相等，均为50条。梳状太赫兹波偏振分束器第一信号输出端TM波反射率曲线如图3所示，在频率为0.25THz~0.65 THz范围内，TM波的最大反射率为99.9%。梳状太赫兹波偏振分束器第一信号输出端TE波反射率曲线如图4所示，在频率为0.25THz~0.65 THz范围内，TE波的最大反射率为0.12%。梳状太赫兹波偏振分束器第二信号输出端TM波透射率曲线如图5所示，在频率为0.25THz~0.65 THz范围内，TM波的最大透射率为0.1%。梳状太赫兹波偏振分束器第二信号输出端TE波透射率曲线如图6所示，在频率为0.25THz~0.65 THz范围内，TE波的最大透射率为99.88%。这说明TM波经过反射从第一信号输出端输出，而TE波经过透射从第二信号输出端输出，达到了分束的目的。