CN104460050A - 一种光控可调太赫兹波衰减装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光控可调太赫兹波衰减装置，所述衰减装置包括硅基-二氧化钒薄膜、激光发射器、准直器以及电源接口。所述硅基-二氧化钒薄膜垂直于太赫兹波束方向，所述激光发射器设置在硅基-二氧化钒薄膜一侧，所述激光发射器与准直器相连，所述电源接口与激光发射器相连。本发明通过调节电源端口的注入电流的大小，使激光发射器输出的光功率发生连续调节，由于硅基-二氧化钒薄膜在激光发射器作用下会发生半导体-金属相变，改变硅基-二氧化钒薄膜的电导率，从而使太赫兹波的吸收率发生变化，达到实现调节透射太赫兹波衰减量的目的。本发明的优点在于：结构简单、体积小、易于集成，主要运用于太赫兹波应用技术领域。

Description

一种光控可调太赫兹波衰减装置
技术领域
本发明涉及太赫兹波应用技术领域，尤其涉及一种光控可调太赫兹波衰减装置。
背景技术
随着太赫兹技术在雷达、通信、成像等领域的逐步发展，对太赫兹调制器、开关、衰减器等器件的需求日益增强。目前，可调的太赫兹波衰减装置如专利200710156177.0所述的装置复杂，安装麻烦，不便与其他太赫兹发生设备兼容。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光控的可调太赫兹波衰减装置，所述衰减装置结构简单，体积小，易于集成。
本发明的技术方案：一种光控的可调太赫兹波衰减装置，包括硅基-氧化钒薄膜(1)、激光发射器(2)、准直器(3)以及电源接头(6)，所述硅基-二氧化钒薄膜(1)垂直于太赫兹波束方向，激光发射器(2)设置在硅基-二氧化钒薄膜(1)一侧，激光发射器(2)与准直器(3)相连，激光发射器(2)发出的激光从准直器(3)射出，照射在硅基-氧化钒薄膜(1)的膜面上，并且照射在硅基-氧化钒薄膜(1)的膜面上的激光光斑完全覆盖透射的太赫兹波斑，电源接口(6)与激光发射器(2)相连。
优选地，所述硅基-二氧化钒薄膜(1)的厚度为50～800nm。
优选地，所述激光发射器(2)为连续激光器或脉冲激光器或激光器二极管。
优选地，所述激光发射器(2)的工作波长在400nm～1550nm范围内，输出光功率在0～2W之间连续可调。
优选地，所述激光发射器(2)与硅基-二氧化钒薄膜(1)的膜面法线方向形成的夹角为30～60°。
优选地，所述准直器(3)为球面透镜或者自聚焦透镜。
优选地，所述电源接口(6)为有正极和负极接线的端子。
优选地，所述一种光控可调太赫兹波衰减装置还包括支撑壳体(4)以及太赫兹透射窗(5),所述太赫兹透射窗(5)与硅基-二氧化钒薄膜(1)呈平行放置，太赫兹透射窗(5)的两端与硅基-二氧化钒薄膜(1)两端分别由两块支撑壳体(4)连接固定。
优选地，所述支撑壳体(4)为黑色的金属板或激光衰减片，激光发射器(2)由硅基-二氧化钒薄膜(1)上端的支撑壳体(4)支撑。
本发明通过调节电源端口(6)的注入电流的大小，使激光发射器(2)输出的光功率发生连续调节，由于硅基-二氧化钒薄膜(1)在激光发射器(2)作用下会发生半导体-金属相变，改变硅基-二氧化钒薄膜(1)的电导率，从而使太赫兹波的吸收率发生变化，达到实现调节透射太赫兹波衰减量的目的。支撑壳体(4)为铝质、铜质、钢质的黑色金属板或者激光衰减片，用以吸收剩余的射光。太赫兹透射窗(5)由特氟龙、高阻硅、高密度聚乙烯等强高模材料制成，具有透射太赫兹波以及保护壳体内部元件的机械强度的作用。
本发明的优点在于：相比现有的衰减器，本发明的光控的可调太赫兹波衰减装置结构简单，体积小，易于集成，可以运用于太赫兹波应用技术领域。
附图说明
图1为本发明实例提供的一种可调太赫兹波衰减装置的结构示意图。
图2为太赫兹波衰减量与控制光功率之间的关系。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的技术方案进行说明。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供一种可调太赫兹衰减装置，包括硅基-二氧化钒薄膜1、激光发射器2、准直器3以及电源接口6。
所述硅基-二氧化钒薄膜1垂直于太赫兹波束方向，激光发射器2设置在硅基-二氧化钒薄膜一侧，激光发射器2与准直器3相连，激光发射器2发出的激光从准直器3射出，照射在硅基-氧化钒薄膜1的膜面上，并且照射在硅基-氧化钒薄膜1的膜面上的激光光斑完全覆盖透射的太赫兹波斑，电源接口6与激光发射器2相连。所述光控的可调太赫兹波衰减装置还包括支撑壳体4以及太赫兹透射窗5。太赫兹透射窗5与硅基-二氧化钒薄膜1呈平行放置，太赫兹透射窗5的两端与硅基-二氧化钒薄膜1两端分别由两块支撑壳体4连接固定，其中，激光发射器2由硅基-二氧化钒薄膜1上端的支撑壳体4支撑。
本发明通过将激光发射器2输出的激光照射在硅基-二氧化钒薄膜1上，导致硅基-二氧化钒薄膜1发生半导体-金属相变过程，硅基-二氧化钒薄膜1内产生自由电子，对太赫兹透射窗5进来的太赫兹波产生吸收，引起太赫兹波的衰减。剩余的反射光被硅基-二氧化钒薄膜1反射到支撑壳体4的内壁，并被涂黑的内壁吸收。通过控制电源端口6的注入电流，控制激光发射器2输出的光功率，改变二氧化钒薄膜1内产生的自由电子浓度，达到调节透射太赫兹波的衰减量的目的。
图2是上述实施例的衰减调节曲线。

Claims (9)

1.一种光控可调太赫兹波衰减装置，其特征在于：包括硅基-氧化钒薄膜(1)、激光发射器(2)、球面准直透镜(3)以及电源接口(6)；所述硅基-二氧化钒薄膜(1)垂直于太赫兹波束方向，激光发射器(2)设置在硅基-二氧化钒薄膜(1)一侧，激光发射器(2)与准直器(3)相连，激光发射器(2)发出的激光从准直器(3)射出，照射在硅基-氧化钒薄膜(1)的膜面上，并且照射在硅基-氧化钒薄膜(1)的膜面上的激光光斑完全覆盖透射的太赫兹波斑，电源接口(6)与激光发射器(2)相连。
2.根据权利要求1所述的一种光控可调太赫兹波衰减装置，其特征在于：所述硅基-二氧化钒薄膜(1)的厚度为50～800nm。
3.根据权利要求1所述的一种光控可调太赫兹波衰减装置，其特征在于：所述激光发射器(2)为连续激光器或脉冲激光器或激光器二极管。
4.根据权利要求1所述的一种光控可调太赫兹波衰减装置，其特征在于：所述激光发射器(2)的工作波长在400nm～1550nm范围内，输出光功率在0～2W之间连续可调。
5.根据权利要求1所述的一种光控可调太赫兹波衰减装置，其特征在于：所述激光发射器(2)与硅基-二氧化钒薄膜(1)膜面法线方向形成的夹角为30～60°。
6.根据权利要求1所述的一种光控可调太赫兹波衰减装置，其特征在于：所述准直器(3)为球面透镜或者自聚焦透镜。
7.根据权利要求1所述的一种光控可调太赫兹波衰减装置，其特征在于：所述电源接口(6)与激光发射器(2)相连，电源接口(6)为有正极和负极接线的端子。
8.根据权利要求1所述的一种光控可调太赫兹波衰减装置，其特征在于：所述一种光控可调太赫兹波衰减装置还包括支撑壳体(4)以及太赫兹透射窗(5),所述太赫兹透射窗(5)与硅基-二氧化钒薄膜(1)呈平行放置，太赫兹透射窗(5)的两端与硅基-二氧化钒薄膜(1)两端分别由两块支撑壳体(4)连接固定,激光发射器(2)由硅基-二氧化钒薄膜(1)上端的支撑壳体(4)支撑。
9.根据权利要求8所述的一种光控可调太赫兹波衰减装置，其特征在于：所述支撑壳体(4)为黑色的金属板或激光衰减片。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016095719A1 (zh) * 2014-12-17 2016-06-23 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种光控型可调太赫兹波衰减器及其使用方法
CN107203054A (zh) * 2017-05-27 2017-09-26 中国电子科技集团公司第四十研究所 一种太赫兹可变衰减器
CN110247289A (zh) * 2019-07-25 2019-09-17 桂林航天工业学院 一种便于调频的太赫兹调制器
CN114740615A (zh) * 2022-04-11 2022-07-12 南京邮电大学 一种可调太赫兹衰减器及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101950092A (zh) * 2010-09-08 2011-01-19 天津大学 一种THz波段氧化钒光开关及其制作方法
US20110114856A1 (en) * 2008-07-15 2011-05-19 Danmarks Tekniske Universitet All-optical control of thz radiation in parallel plate waveguides
CN102109686A (zh) * 2010-11-03 2011-06-29 天津大学 基于硅基氧化钒薄膜的太赫兹波光斩波器及使用方法
CN103247839A (zh) * 2013-04-02 2013-08-14 华中科技大学 一种开关可控的太赫兹波超材料完美吸收器及其控制方法
CN204256321U (zh) * 2014-12-17 2015-04-08 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种光控可调太赫兹波衰减装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110114856A1 (en) * 2008-07-15 2011-05-19 Danmarks Tekniske Universitet All-optical control of thz radiation in parallel plate waveguides
CN101950092A (zh) * 2010-09-08 2011-01-19 天津大学 一种THz波段氧化钒光开关及其制作方法
CN102109686A (zh) * 2010-11-03 2011-06-29 天津大学 基于硅基氧化钒薄膜的太赫兹波光斩波器及使用方法
CN103247839A (zh) * 2013-04-02 2013-08-14 华中科技大学 一种开关可控的太赫兹波超材料完美吸收器及其控制方法
CN204256321U (zh) * 2014-12-17 2015-04-08 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种光控可调太赫兹波衰减装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MAKOTO NAKAJIMA 等: "Photo-induced insulator-metal phase transition observed by the terahertz pump-probe spectroscopy", 《PROC. OF SPIE》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016095719A1 (zh) * 2014-12-17 2016-06-23 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种光控型可调太赫兹波衰减器及其使用方法
US10317708B2 (en) 2014-12-17 2019-06-11 38 Research Institute, China Electronics Technology Group Corporation Light-operated adjustable terahertz wave attenuator and use method thereof
CN107203054A (zh) * 2017-05-27 2017-09-26 中国电子科技集团公司第四十研究所 一种太赫兹可变衰减器
CN107203054B (zh) * 2017-05-27 2020-04-03 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种太赫兹可变衰减器
CN110247289A (zh) * 2019-07-25 2019-09-17 桂林航天工业学院 一种便于调频的太赫兹调制器
CN114740615A (zh) * 2022-04-11 2022-07-12 南京邮电大学 一种可调太赫兹衰减器及其制备方法

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