[发明专利]基于超结构的可调太赫兹谐振腔及其用于物质分析的方法

权利要求书

1.一种基于超结构的可调太赫兹谐振腔，其特征在于：该可调太赫兹谐振腔包括固定板模块、可与固定板模块相对运动的移动板模块以及驱动移动板模块的间距调节模块；

所述固定板模块包括固定在直线导轨(3)一端的静板支架(8)以及由静板支架(8)支撑且表面附有太赫兹超结构(7)的平行板(6)；

所述移动板模块包括通过位移台(4)可滑动地定位在直线导轨(3)上的动板支架(5)以及由动板支架(5)支撑且表面附有太赫兹超结构(7)的平行板(6)；

所述间距调节模块包括与直线导轨(3)平行布置的丝杆(2)以及驱动丝杆(2)的双向旋转电机(1)；所述丝杆与位移台(4)中的螺孔(10)啮合，丝杆的一端与双向旋转电机的转轴固连，以通过螺纹传动实现两个平行板之间间距的连续调控；

所述两个平行板的板面相互平行，两个平行板板面上的太赫兹超结构相向而对布置。

2.根据权利要求1所述的基于超结构的可调太赫兹谐振腔，其特征在于：所述太赫兹超结构为具有亚波长周期性特征结构的人工电磁介质，所述平行板(6)在太赫兹频段具有较低折射率和较弱的吸收。

3.根据权利要求2所述的基于超结构的可调太赫兹谐振腔，其特征在于：所述动板支架和静板支架侧部均开制有紧定螺孔(9)，用于固定插入的平行板。

4.根据权利要求3所述的基于超结构的可调太赫兹谐振腔，其特征在于：所述太赫兹超结构通过光刻或粘贴或螺栓连接的方式附着在平行板的表面。

5.采用权利要求1所述的基于超结构的可调太赫兹谐振腔进行物质分析的方法，按以下步骤进行：

S1.测量在未添加任何待测物时不同平行板间距下的太赫兹透射脉冲信号，获得谐振腔的平行板间距透射响应特性，并提取不同平行板间距下谐振峰的频率f₀(d)和透射强度T₀(d)；

S2.将待测物添加在谐振腔任意一片太赫兹超结构表面；

S3.测量并记录添加待测物后不同平行板间距下的太赫兹透射信号，获得含待测物的谐振腔平行板间距透射响应特性，并提取不同平行板间距下谐振峰的频率f_s(d)和透射强度信息T_s(d)；

S4.对于待测物的定性分析：不同平行板间距下会在不同频率处产生不同的谐振，若在某个间距下的谐振峰中出现一个下凹的峰形，则表明待测物在该频率处存在特征吸收，以此实现对待测物的定性分析；

S5.对于待测物的定量分析：通过分析某个固定平行板间距下的谐振峰的频移f_s(d)-f₀(d)或透射强度变化T_s(d)-T₀(d)，进行待测物添加量的分析。

6.根据权利要求5所述的进行物质分析的方法，其特征在于：所述待测物为薄膜或粉末压片表面规整的薄片材料。