[发明专利]渠道形电温双调控太赫兹波开关

说明书

技术领域

本发明涉及开关，尤其涉及一种渠道形电温双调控太赫兹波开关。

背景技术

太赫兹波通常定义为从0.1-10太赫兹范围内的电磁波。现在研究较多的通常在0.3-3太赫兹范围内。太是兆兆（Tera）的英文音译，所以太赫兹电磁波也被称为T射线，属于远红外线和亚毫米波范畴。虽然早在上世纪20年代就有人对太赫兹辐射产生了浓厚的兴趣，但其产生和探测技术与十分成熟的微波、光学技术相比仍然十分落后，苦于未能找到具有高能量、高效率、低造价且能在室温下稳定运转的太赫兹波辐射源，所以在上个世纪80年代中期以前，人们对这个频段的电磁波特性知之甚少，形成了远红外线和毫米波之间所谓的“太赫兹空隙”。近年来，随着太赫兹波辐射源和探测器的巨大突破，太赫兹波技术逐渐成为国内外研究的热点。由于物质在太赫兹波频段的发射、反射和透射光谱中包含有丰富的物理和化学信息，并且太赫兹波辐射源与传统光源相比，具有相干性、低能性、高穿透性等独特优异的特性，使得太赫兹波在物理、化学、天文学、生命科学、通信等领域有巨大的研究价值和应用前景。

太赫兹波器件的研究是太赫兹波技术发展中的一项重要内容。目前国内外已投入大量人力物力研究太赫兹波功能器件，太赫兹波开关便是太赫兹波器件研究中一类重要的功能器件。然而，现有的太赫兹波开关性能十分有限，且存在结构复杂、损耗大、成本高等诸多缺点，因此迫切需要设计出结构紧凑、成本低、损耗低的太赫兹波开关以满足太赫兹波通信系统的需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种渠道形电温双调控太赫兹波开关。

渠道形电温双调控太赫兹波开关包括信号输入端、第一输出端、第二输出端、基板；基板上设有第一直波导、U形波导、第二直波导、倒C形波导、第一C形波导、第一S形波导、第二S形波导、Y形装置、第三直波导、第二C形波导、镰刀形波导、圆角矩形环状波导、N型半导体、P型半导体；U形波导的左端与第一直波导的右端相连，U形波导的右端与第二直波导的左端相连，第二直波导的右端与倒C形波导的上端部相连，倒C形波导的下端部与第一C形波导的上端部相连，第一C形波导的下端部与Y形装置的左端相连，第一S形波导的右上端与Y形装置的左端相连，第一S形波导的左下端与第二S形波导的右上端相连，第二S形波导的左下端与第三直波导的右端相连，第三直波导的左端与第二C形波导的下端部相连，第二C形波导的上端部与镰刀形波导的左端相连，圆角矩形环状波导在U形波导与镰刀形波导之间，P型半导体设在圆角矩形环状波导内，圆角矩形环状波导左右外侧分别设有一个N型半导体；第一直波导的左端为信号输入端，Y形装置右上端为第一输出端，Y形装置右下端为第二输出端，所述U形波导由四个小四分之一圆环形波导、两个第四直波导和一个第五直波导连接而成，倒C形波导由一个第六直波导两端分别与两个同向大四分之一圆环形波导连接而成，第一S形波导由一个第七直波导两端分别与两个异向小四分之一圆环形波导连接而成，Y形装置由温控装置与向上小四分之一圆环形波导、向下小四分之一圆环形波导、第七直波导相连的结构，和由温控装置与向下小四分之一圆环形波导、向上小四分之一圆环形波导、第七直波导相连的结构拼接而成，第二C形波导由一个第七直波导两端分别与两个同向小四分之一圆弧形波导连接而成，镰刀形波导由第五直波导和半圆环形波导连接而成，太赫兹波从信号输入端水平输入，当N型半导体、P型半导体没有加电压且Y形装置内的温控装置的温度没有改变时，太赫兹波从第一输出端输出，此时开关状态设为“开”；当N型半导体、P型半导体加电压或者Y形装置内的温控装置的温度改变时，太赫兹波从第二输出端输出，此时开关状态设为“关”，从而实现开关的效果。