[发明专利]一种电控转换的太赫兹单频-三频吸收转换器

权利要求书

1.一种电控转换的太赫兹单频-三频吸收转换器，包括由下到上依次叠接的金属背板、高阻硅层和二维阵列结构，金属背板和高阻硅层的长和宽大于二维阵列结构的长和宽；所述二维阵列结构的边长为入射太赫兹波束直径的1.0～2.5倍；太赫兹波从二维阵列结构上方正入射，其特征在于，所述二维阵列结构包括一组阵列排布的阵列单元，每个阵列单元包括规格相同呈十字形水平间隔设置的第一金属结构和第二金属结构，第一金属结构与第二金属结构之间设有相变垫片及规格相同呈C字形的第三金属结构和第四金属结构，相变垫片位于第三金属结构和第四金属结构之间；

所述第一金属结构包括长条和与长条中心垂直的短条，每行相邻的第一金属结构长条的端头接触，每列相邻的第一金属结构短条与第二金属结构短条的靠近端之间设有间隙，相变垫片位于第一金属结构和第二金属结构的短条下方并与短条接触，相变垫片的宽度大于短条宽度，长度大于第一金属结构和第二金属结构短条靠近的端头之间的距离，相变垫片宽边的中垂线与第一金属结构和第二金属结构短条宽边的中垂线在同一条直线上，第三金属结构和第四金属结构C字形的开口正对，且第三金属结构和第四金属结构以相变垫片宽边的中垂线对称，第三金属结构和第四金属结构分别与第一金属结构和第二金属结构的长条及相变垫片之间设有间隙；

所述第三金属结构包括与第一金属结构长条平行的规格相同间隔设置的第一横条和第二横条，第一横条与第二横条朝外的同端处设有与第一横条垂直的第一竖条，第一横条和第二横条另外一端分别设有与第一横条和第二横条垂直的第二竖条和第三竖条，第二竖条与第三竖条之间设有间隙，第三金属结构和第四金属结构第一竖条长边的中垂线与相变垫片长边的中垂线在同一直线上，第一金属结构和第二金属结构以相变垫片长边的中垂线对称；

所述高阻硅层上表面设有电极，电极与直流稳压电源的正负极连接，电极与边缘两行阵列单元朝外的长条和短条接触，电极与直流稳压电源的正负极连接的线路上分别设有开关，两个开关的开闭同步，当两个开关打开时，阵列单元中的第一金属结构和第二金属结构断电，相变垫片为低电导率，行与行之间的第二金属结构与第一金属结构处于阻断状态，此时为单频吸收；当两个开关闭合时，阵列单元中的第一金属结构和第二金属结构通电，相变垫片被加热转为高电导率，行与行之间的第二金属结构与第一金属结构处于连通状态，此时为三频吸收。

2.根据权利要求1所述的电控转换的太赫兹单频-三频吸收转换器，其特征在于，相邻行的第一金属结构短边与第二金属结构短边端头之间的间距为6.5～10.5μm。

3.根据权利要求1所述的电控转换的太赫兹单频-三频吸收转换器，其特征在于，所述第一金属结构、第二金属结构、第三金属结构和第四金属结构为金片、铜片和铝片中任意一种的金属片条，厚度为0.2μm～0.8μm，宽度为5μm～10μm。

4.根据权利要求1所述的电控转换的太赫兹单频-三频吸收转换器，其特征在于，所述相变垫片为二氧化钒垫片、二硫化钼垫片和锗锑碲垫片中的任意一种，厚度为0.15μm～0.2μm，相变垫片的长度为13μm～18μm，宽度为9μm～13μm。

5.根据权利要求1所述的电控转换的太赫兹单频-三频吸收转换器，其特征在于，

所述第一金属结构和第二金属结构的长条长度为70μm～100μm，短条的长度为25μm～35μm，第一金属结构长条长度即为阵列单元的边长。

6.根据权利要求1所述的电控转换的太赫兹单频-三频吸收转换器，其特征在于，所述第三金属结构和第四金属结构的第一横条和第二横条的长度为24μm～29μm，第一竖条的长度为24μm～29μm，第二竖条和第三竖条的长度为5μm～8μm。

7.根据权利要求1所述的电控转换的太赫兹单频-三频吸收转换器，其特征在于，所述第一金属结构和第二金属结构的长条分别与第三金属结构第一横条和第二横条之间的间距均为6.5μm～10μm。

8.根据权利要求1所述的电控转换的太赫兹单频-三频吸收转换器，其特征在于，所述第三金属结构和第四金属结构的第二竖条和第三竖条分别与相变垫片长边之间的间距均为6.5μm～10μm。