[实用新型]基于光子晶体自准直效应的波分解复用器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自准直电磁波束的控制技术领域，特别是涉及一种利用逐渐倾斜的平的等频曲线实现电磁波束分离，最终实现不同波长的波束由同一通道射入而不同通道输出，实现波分解复用的功能。 

背景技术

波分复用器的功能是把多个不同波长的发射机输出的波束复合在一起。解复用器的功能与波分复用器正好相反它是把多个波长的复合波束用解复用器还原成单个不同波长波束。波分解复用器件可以分为无源和有源两种类型。无源波分解复用器件又可以分为：棱镜型、光栅型、光滤波器型和熔融双锥耦合器。有源波分解复用器由无源器件和可调谐探测器组成。基于光子晶体的自准直效应实现波分解复用功能甚少报道。 

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种结构简单，实现方便的基于光子晶体自准直效应的波分解复用器。 

技术方案：为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为一种基于光子晶体自准直效应的波分解复用器，包括设有通孔的基材和由多个介质柱组成的光子晶体,所述介质柱位于通孔中。 

进一步的，所述介质柱为三氧化二铝介质柱。 

进一步的，所述介质柱的形状为三角形和矩形的组合形状，所述三角形和矩形的一边重合。 

进一步的，所述基材的介电常数介于1.0和1.18之间。 

进一步的，所述基材的上表面和下表面分别设有矩形的金属板，其大小、形状可同光子晶体阵列一致。更进一步的，所述金属板为铝板。 

进一步的，所述介质柱的厚度与所述基材的厚度相同。 

进一步的，所述介质柱构成正方形的阵列。 

进一步的，所述基材为泡沫基材。 

有益效果：本实用新型避免了引入结构线缺陷在工艺精度上的要求,能有效地使其无衍射的在结构体内部自准直传输。光束的空间几乎没有展宽。由于光束发散角度小，相邻管道之间混合损耗很小。只要管道足够长，那么根据不同波长不同偏转角，就可以有足够的频率区分度。同时具有结构简单，加工容易，成本低廉，易于实现等优势。 

附图说明

图1（a）为本实用新型的结构示意图，图1（b）为光子晶体的结构示意图。 

图2为光子晶体的等频曲线图。 

图3为频率与偏转角度的关系曲线图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 

如图1(a)所示，本实施例中, 基于光子晶体自准直效应的波分解复用器主要包括设有通孔的基材1和由多个介质柱体2组成的光子晶体,所述介质柱位于通孔中。如图1(b)所示，光子晶体为四方点阵,晶格常数a为10mm。介质柱体为三角形和矩形的组合形状。其中b1=b3=3.0mm,b2=2.4mm。与水平夹角为45度。实现的自准直波束偏转的频域范围为15.0GHz-16.25GHz。 

图2为所设计的光子晶体的等频曲线图。可见在频域范围为15.0GHz-16.25GHz内，随着频率的提高等频曲线倾斜度越来越大。其中Kx和Ky分别为波矢的x方向和y方向分量。 

图3所示为了光子晶体的阵列大小为59*50时，频率与偏转角度的关系曲线图。可见有很好的线性关系，可以很好的实现不同频率不同偏转角度。