[发明专利]一种太赫兹波导及其制备方法

说明书

本发明涉及一种太赫兹波导及其制备方法，制备方法包括：采用毛细管拉丝的方法将预制管拉制成毛细管；在所述毛细管外镀制金属膜；在所述金属膜外镀制保护层；采用腐蚀法对所述毛细管进行腐蚀。本发明不同于传统的在金属膜内镀制介质膜，而是先拉制作为介质膜的毛细管再镀制金属膜，最后用腐蚀法腐蚀毛细管，可以使毛细管厚度达到最优要求。

技术领域

本发明涉及太赫兹波导技术领域，特别是涉及一种太赫兹波导及其制备方法。

背景技术

金属/介质波导通过在基管内壁分别镀金属膜和介质膜得到。由于介质膜的存在，介质金属膜波导增加了波导内表面的反射率，大大提高了传输时能量在空气芯中的占比，而干燥空气是低吸收介质，从而与金属膜波导相比，金属介质膜波导降低了传输损耗。

由于THz波(太赫兹波)在空气/介质的交界处以及介质/金属的交界处发生多次反射，介质金属膜波导中的介质膜如同法布里-珀罗干涉腔，结合空芯波导传输电磁波的理论以及介质膜对波导传输损耗的影响，可以得到最优膜厚的值。最优膜厚即为在某一波长对应着一个介质膜厚度使得波导的传输损耗最小。介质金属膜波导在中远红外波段的应用已经有一些理论。传输波长远小于波导内径时，介质金属膜波导获得最低损耗的介质膜最优膜厚为：

其中n_d为介质膜材料折射率，λ为传输波长。考虑到介质膜的吸收系数以及表面的粗糙度，最佳膜厚值应比理论值稍小。

这种在中红外空芯波导中的常用方法，其有效性已被大量理论及实验结果所证实。但是当应用到太赫兹波段时，由于现有的介质/金属波导采用从外到内的工艺流程的限制，最多只能镀制到15微米左右，无法镀制到所需要的模厚。而拉制毛细管最小只能拉制到80微米左右厚度，所以15-80微米厚度的介质层无法实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种太赫兹波导及其制备方法，以使介质膜厚度达到最优要求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种太赫兹波导制备方法，包括：

采用毛细管拉丝的方法将预制管拉制成毛细管；

在所述毛细管外镀制金属膜；

在所述金属膜外镀制保护层；

采用腐蚀法对所述毛细管进行腐蚀。

可选地，所述预制管材料为碘化银、硫化锌、硒化锌、二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚酰胺、环烯烃聚合物、环烯烃类共聚物、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚碳酸酯或碳氟聚合物。

可选地，所述金属膜采用液相镀膜法、金属真空蒸镀法或金属溅射法镀制。

可选地，所述金属膜材料为金、银、铜或铝。

可选地，所述保护层材料为塑料。

可选地，所述采用腐蚀法对所述毛细管进行腐蚀，具体为：

使用蠕动泵将环己烷-乙醇混合液循环通入所述毛细管中，利用所述环己烷-乙醇混合液腐蚀所述毛细管。

可选地，腐蚀后的毛细管厚度为8μm-80μm。

一种太赫兹波导，所述太赫兹波导采用上述太赫兹波导制备方法制备，所述太赫兹波导从内到外依次设置有毛细管、金属膜以及保护层。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：