[发明专利]双层非对称亚波长电介质光栅太赫兹隔离器

权利要求书

1.一种双层非对称亚波长电介质光栅太赫兹隔离器，其特征在于包括两块光栅常数和刻线宽度均不同的亚波长电介质光栅，记为亚波长光栅1和亚波长光栅2，并将两块光栅按光栅刻线面彼此紧密对齐粘合，组合为一块光栅；入射太赫兹波方向沿着该双层非对称亚波长电介质光栅平面的法线方向，即正入射方向，单向传输的工作频段在0.2THz至1.6THz。

2.根据权利要求1所述的双层非对称亚波长电介质光栅太赫兹隔离器，其特征在于亚波长光栅1和亚波长光栅2均完全由电阻率大于10KΩ.cm的高阻硅构成，在500μm厚高阻硅晶片上通过掩膜版光刻和等离子体刻蚀工艺刻蚀深度均为120μm的槽，形成周期性线状脊和槽组成的深浮雕型光栅结构，其中亚波长光栅1的光栅周期为400μm，脊宽180μm，亚波长光栅2的光栅周期为440μm，脊宽220μm，两光栅硅基底厚均为380μm。

3.根据权利要求1所述的双层非对称亚波长电介质光栅太赫兹隔离器，其特征在于用紫外树脂胶将亚波长光栅1和亚波长光栅2的浮雕刻线面头对头紧密对齐粘合封装，形成一块非对称亚波长电介质光栅，将光栅2基底面记为非对称光栅的正面，光栅1基底面记为反面，该隔离器的基本功能是一定频段的太赫兹波沿正面入射该非对称亚波长电介质光栅可以透过，而沿反面不能透过，实现单向传输的隔离器功能。

4.根据权利要求1所述的双层非对称亚波长电介质光栅太赫兹隔离器，其特征在于该隔离器是亚波长光栅，实现单向传输的频段必须工作在光栅1和光栅2的0级和1级衍射的自由光谱范围内，即0.2THz至1.6THz频段。

5.根据权利要求1所述的双层非对称亚波长电介质光栅太赫兹隔离器，其特征在于器件具有很强的偏振依赖性，当入射光偏振方向沿平行于光栅刻线方向时为TE偏振入射，而入射光偏振方向沿垂直于光栅刻线方向为TM偏振入射，这两种偏振状态下该隔离器具有不同的工作频率。

6.根据权利要求1所述的双层非对称亚波长电介质光栅太赫兹隔离器，其特征在于该隔离器对入射光的入射角度具有较强的依赖性，该光栅作为隔离器使用时采用正入射光栅平面的工作方式。