CN112611721A - 宽带太赫兹手性鉴别器件及圆极化波选择器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种宽带太赫兹手性鉴别器件及圆极化波选择器，该鉴别器件包括多个介质层和周期排列的第一多层结构；第一多层结构包含多个矩形金属膜片，每个矩形金属膜片位于相对应的每个介质层一侧；在以第一矩形金属膜片有向长边方向为坐标轴情况下，各矩形金属膜片的有向长边方向分别与该坐标轴的夹角为各设定角度；各矩形金属膜片在平行于第一介质层的平面上的投影具有多个重叠部分。通过上述方案能够实现对不同太赫兹波进行不同程度的吸收，达到提高圆二色谱值及增加太赫兹波鉴别带宽的目的。

Description

宽带太赫兹手性鉴别器件及圆极化波选择器

技术领域

本发明涉及太赫兹器件技术领域，尤其涉及一种宽带太赫兹手性鉴别器件及圆极化波选择器。

背景技术

在可见光和红外波段，基于超材料的圆二色器与手性分子的相互作用，可实现对手性生物分子及手性对映体的探测。而在太赫兹波段，通过模拟在THz垂直入射光激发下，调节双层手性非对称开口环的不对称性改变结构之间的强耦合，能够在0.8～2THz波段，对CD(circular dichroism，圆二性)进行优化。因此，从原理上来讲，在太赫兹波段，基于超材料的圆二色谱器可以实现对不同手性分子和对映体的鉴别。

但是，现有研究显示，实际产生的圆二色性信号较弱且带宽较窄，不利用手性分子的探测。现有技术中提供的光学结构的圆偏振光的圆二色性在10％左右，圆二色性存在着很大的不足，而且相对带宽一般小于10％。

因此，如何提高圆偏振光的圆二色性等特性和相对带宽是有待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供了一种宽带太赫兹手性鉴别器件及圆极化波选择器，以达到解决圆二色性不足和相对带宽范围窄的问题的目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案实现：

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种宽带太赫兹手性鉴别器件，包括多个介质层和周期排列的结构单元；所述结构单元包括第一多层结构；所述第一多层结构包含多个矩形金属膜片，所述多个矩形金属膜片其中之一位于第一所述介质层的一侧，所述多个矩形金属膜片其中之二位于第一所述介质层远离所述多个矩形金属膜片其中之一的一侧，第二所述介质层位于所述多个矩形金属膜片其中之二远离第一所述介质层的一侧，所述多个矩形金属膜片其中之三位于第二所述介质层远离所述多个矩形金属膜片其中之二的一侧，第三所述介质层位于所述多个矩形金属膜片其中之三的远离第二所述介质层的一侧，所述多个矩形金属膜片其中之四位于第三所述介质层远离所述多个矩形金属膜片其中之三的一侧，第四所述介质层位于所述多个矩形金属膜片其中之四的远离第三所述介质层的一侧；

在以第一矩形金属膜片的有向长边方向为坐标轴的情况下，第二矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第一设定角度，第三矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第二设定角度，第四矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第三设定角度；所述第一设定角度和所述第三设定角度同时大于零或同时小于零；

第一矩形金属膜片和第二矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第一重叠部分，第三矩形金属膜片和第四矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第二重叠部分。

在一些实施例中，所述结构单元还包括第二多层结构；所述第二多层结构包括多个矩形金属膜片；所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之一位于第一所述介质层的一侧，所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之二位于第一所述介质层远离所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之一的一侧，第二所述介质层位于所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之二远离第一所述介质层的一侧，所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之三位于第二所述介质层远离所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之二的一侧，第三所述介质层位于所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之三的远离第二所述介质层的一侧，所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之四位于第三所述介质层远离所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之三的一侧，第四所述介质层位于所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之四的远离第三所述介质层的一侧；

在以所述第二多层结构的第一所述矩形金属膜片的有向长边方向为坐标轴的情况下，所述第二多层结构的第二所述形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第四设定角度，所述第二多层结构的第三所述矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第五设定角度，所述第二多层结构的第四所述矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第六设定角度；所述第四设定角度和所述第六设定角度同时大于零或同时小于零；

所述第二多层结构的第一所述矩形金属膜片和所述第二多层结构的第二所述矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第三重叠部分，所述第二多层结构的第三所述矩形金属膜片和所述第二多层结构的第四所述矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第四重叠部分。

在一些实施例中，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之一为所述第一多层结构中的第一矩形金属膜片，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之二为所述第一多层结构中的第二矩形金属膜片，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之三为所述第一多层结构中的第三矩形金属膜片，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之四为所述第一多层结构中的第四矩形金属膜片。

在一些实施例中，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之一为所述第二多层结构中的第一矩形金属膜片，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之二为所述第二多层结构中的第二矩形金属膜片，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之三为所述第二多层结构中的第三矩形金属膜片，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之四为所述第二多层结构中的第四矩形金属膜片。

在一些实施例中，所述第一多层结构的第一设定角度的角度范围为不小于20度且小于90度，第三设定角度的角度范围为不小于20度且小于90度；或者，第一设定角度的角度范围为大于90度且不大于160度，第三设定角度的角度范围为大于90度且不大于160度；

第二多层结构的第四设定角度的角度范围为不小于20度且小于90度，第六设定角度的角度范围为不小于20度且小于90度；或者，第四设定角度的角度范围为大于90度且不大于160度，第六设定角度的角度范围为大于90度且不大于160度。

在一些实施例中，所述第一多层结构的第一设定角度的角度范围为不小于30度且小于70度，第三设定角度的角度范围为不小于30度且小于70度；或者，第一设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度，第三设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度；

所述第二多层结构的第四设定角度的角度范围为不小于30度且小于70度，第六设定角度的角度范围为不小于30度且小于70度；或者，第四设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度，第六设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度。

在一些实施例中，所述第一多层结构中的第一矩形金属膜片的有向长边方向与所述第一多层结构中的第三矩形金属膜片的有向长边方向平行，所述第一多层结构中的第二矩形金属膜片的有向长边方向与所述第二多层结构中的第四矩形金属膜片的有向长边方向平行；

所述第二多层结构中的第一所述矩形金属膜片的有向长边方向与所述第二多层结构中的第三所述矩形金属膜片的有向长边方向平行，所述第二多层结构中的第二所述矩形金属膜片与所述第二多层结构中的第四所述矩形金属膜片平行；或者，

所述第一多层结构中的第一矩形金属膜片的有向长边方向与所述第一多层结构中的第三矩形金属膜片的有向长边方向不平行，所述第一多层结构中的第二矩形金属膜片的有向长边方向与所述第一多层结构中的第四矩形金属膜片的有向长边方向不平行；

所述第二多层结构中的第一矩形金属膜片的有向长边方向与所述第二多层结构中的第三矩形金属膜片的有向长边方向不平行，所述第二多层结构中的第二矩形金属膜片的有向长边方向与所述第二多层结构中的第四矩形金属膜片的有向长边方向不平行。

在一些实施例中，所述第一多层结构中的第一矩形金属膜片和第四矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第五重叠部分，第二矩形金属膜片和第三矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第六重叠部分；

所述第二多层结构中的第一矩形金属膜片和第四矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第七重叠部分，第二矩形金属膜片和第三矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第八重叠部分。

在一些实施例中，第一介质层的厚度范围为3μm至1000μm，第二介质层的厚度范围为3μm至1000μm，第三介质层的厚度范围为3μm至1000μm，第四介质层的厚度范围为3μm至1000μm；第一矩形金属膜片的厚度范围为不小于0.05μm，第二矩形金属膜片的厚度范围为不小于0.05μm，第三矩形金属膜片的厚度范围为不小于0.05μm，第四矩形金属膜片的厚度范围为不小于0.05μm；所述第一矩形金属膜片的厚度小于所述第一介质层的厚度，所述第二矩形金属膜片的厚度小于所述第二介质层的厚度，所述第三矩形金属膜片的厚度小于所述第三介质层的厚度，所述第四矩形金属膜片的厚度小于所述第四介质层的厚度；

第一矩形金属膜片的长边的长度范围为50μm～200μm，宽边的长度范围为30μm～200μm；第二矩形金属膜片的长边的长度范围为50μm～200μm，宽边的长度范围为30μm～200μm；第三矩形金属膜片的长边的长度范围为50μm～200μm，宽边的长度范围为30μm～200μm；第四矩形金属膜片的长边的长度范围为50μm～200μm，宽边的长度范围为30μm～200μm；

第一矩形金属膜片所用材料包括金、铝、或铜，第二矩形金属膜片所用材料包括金、铝、或铜，第三矩形金属膜片所用材料包括金、铝、或铜，第四矩形金属膜片所用材料包括金、铝、或铜；介质层所用材料包括聚酰亚胺、二氧化硅、或硅。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种圆极化波选择器，包括：如上述任一项实施例所述的宽带太赫兹手性鉴别器件。

本发明实施例的一种宽带太赫兹手性鉴别器件及圆极化波选择器，通过相比于之前的圆二色谱结构，本结构的圆二色性更加的突出，带宽更宽，更加适用于手性分子的检测。而且通过对所述结构主体尺寸的调节，可以实现不同频段的圆二色谱动态调节。并且，本发明的结构制备方法简单，制备成本低，作为高灵敏的生物手性结构的检测部件，具有很好的应用前景。

本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本发明实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本发明一实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图；

图2为本发明第一实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件的侧视图；

图3为本发明第一实施例的多个周期单元的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图；

图4为本发明第一实施例的太赫兹波手性鉴别器对左、右旋圆极化波的透射曲线的示意图；

图5为本发明第二实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图；

图6为本发明第二实施例的多个周期单元的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图；

图7为本发明第二实施例的太赫兹波手性鉴别器对左、右旋圆极化波的透射曲线的示意图；

图8为本发明第一实施例与第二实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件对应的圆二色谱的示意图；

图9为本发明第三实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图；

图10为本发明第三实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件的侧视图；

图11为本发明实施例第三实施例的太赫兹波手性鉴别器对左、右旋圆极化波的透射曲线的示意图；

图12为本发明第四实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图；

图13为本发明实施例第四实施例的太赫兹波手性鉴别器对左、右旋圆极化波的透射曲线的示意图；

图14为本发明第三实施例与第四实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件对应的圆二色谱的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

手性分子是指分子或者结构中不具有镜像重合性质的分子，因为大多数生物分子都是手性的，它们的活性高度取决于它们的手性性能，所以是药物研究中的关键考虑因素。分子手性可以通过与手性电磁场相互作用而表现出来，圆二色性(circular dichroism,CD)可以通过测量左右圆偏振光的差分吸收来区分不同的分子对应物，即所谓的对映异构体。互为对映体的分子所表现的大多数化学与物理性质相同，但在生物体中的活性存在非常明显的差异。来自两种对映异构体的CD是互补的，并且在外消旋浓度(两种物质的50:50混合物)中被抵消。商业CD光谱仪被广泛用于测量对映体过量，并表征蛋白质，DNA或手性药物的超结构手性。

而大部分生物大分子的振动频率处于太赫兹(Terahertz,THz)波段。太赫兹波，频率范围在0.1-10THz，在电磁波谱中处于红外与微波之间，具有非电离，非侵入性，高穿透性，高分辨率和光谱指纹等特性，可以避免电离副作用，大大减少对生物体内组织器官的辐射而引起的伤害，实现无损检测。在医学成像，安检，危险品检测和通信中具有潜在的应用价值。但是自然材料的手性响应较弱，水对太赫兹有较强的吸收以及偏振系统精度不足等因素，极大限制了通过直接手性分子的圆二色谱特性研究波与物质的相互作用，以及实现对不同手性分子的鉴别。超材料是金属或介电材料在特定设计的结构中人工制造的“单位原子”的周期性排列，可以具有自然界中不存在的光学特性，通过合理设计可以增强局域电磁谐振响应，从而大大提高传感器的分辨率与灵敏度。

而现有结构中圆二色性信号较弱且带宽较窄，不利用手性分子的探测。因此，通过本发明中的宽带太赫兹手性鉴别器件可以提高圆偏振光的圆二色性等特性和相对带宽。

图1为本发明一实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图。如图1所示，该宽带太赫兹手性鉴别器件包括多个介质层110和周期排列的结构单元120；所述结构单元包括第一多层结构；所述第一多层结构包含多个矩形金属膜片，所述多个矩形金属膜片其中之一位于第一所述介质层111的一侧，所述多个矩形金属膜片其中之二位于第一所述介质层111远离所述多个矩形金属膜片其中之一的一侧，第二所述介质层112位于所述多个矩形金属膜片其中之二远离第一所述介质层111的一侧，所述多个矩形金属膜片其中之三位于第二所述介质层112远离所述多个矩形金属膜片其中之二的一侧，第三所述介质层113位于所述多个矩形金属膜片其中之三的远离第二所述介质层112的一侧，所述多个矩形金属膜片其中之四位于第三所述介质层113远离所述多个矩形金属膜片其中之三的一侧，第四所述介质层114位于所述多个矩形金属膜片其中之四的远离第三所述介质层113的一侧。

其中，多个矩形金属膜片其中之一可以表示为第一矩形金属膜片或者第二矩形金属膜片或者第三矩形金属膜片还可以表示第四矩形金属膜片。同样，多个矩形金属膜片其中之二也可以表示为任意一个矩形金属膜片，多个矩形金属膜片其中之三也可以表示为任意一个矩形金属膜片，多个矩形金属膜片其中之四也可以表示为任意一个矩形金属膜片。宽带太赫兹手性鉴别器件内的介质层与矩形金属膜片的位置可以存在多种放置方式。例如，如图2所示，图2表示宽带太赫兹手性鉴别器件的侧视图，可以看出在多个矩形金属膜片其中之一表示为第一矩形金属膜片的情况下，第一矩形金属膜片在最上层，在第一矩形金属膜片的下方依次可以为第一介质层、第二矩形金属膜片、第二介质层、第三矩形金属膜片、第三介质层、第四矩形金属膜片和第四介质层。或者在多个矩形金属膜片其中之一表示为第二矩形金属膜片的情况下，第二矩形金属膜片在最上层，在第二矩形金属膜片的下方依次可以为第一介质层、第一矩形金属膜片、第二介质层、第三矩形金属膜片、第三介质层、第四矩形金属膜片和第四介质层。或者还可以将其他矩形金属膜片按照其他顺序进行放置。并且，矩形金属膜片的个数可以为6个、7个、8个或者10个等，介质层的层数可以为5层、6层、8层或者10层等。

并且，周期排列的结构单元以相同的间距在行、列设置，由于在使用的过程中每个结构单元会存在电谐振，若两个设定主体之间的距离过近，则会在圆二色性产生的过程中相互产生干扰，而影响该器件的使用效果。多个介质层以及结构单元内的包含的多个矩形金属膜片的个数范围可以为大于1。例如，可以有四个介质层和四个矩形金属膜片，或者还可以为有五个介质层和五个矩形金属膜片等。多个介质层的所用的材料、尺寸以及厚度均可以相同，介质层所用的材料可以为聚酰亚胺、二氧化硅、或硅等其他材料；介质层的的长边的长度范围可以为300μm～500μm，宽边的长度范围可以为300μm～500μm；例如，介质层的长边的长度可以为350μm、400μm、或450μm等，其宽边的长度范围可以为300μm、350μm、或400μm等。各介质层的厚度范围可以为3μm至1000μm；例如，各介质层的厚度范围可以为50μm、100μm、或300μm等。介质层的介电常数范围可以为2～6，例如，介质层的介电常数可以为3.4、4.11、或者4.41等；并可以根据设计所需工作频段，选择适合的介质材料。各个矩形金属膜片所用材料、以及厚度均可以相同，矩形金属膜片所用材料可以包括金、铝、或铜等金属材料；各个矩形金属膜片的长边的长度范围均可以为50μm～200μm，宽边的长度范围均可以为30μm～200μm；例如，各矩形金属膜片的长边的长度范围可以为50μm、80μm、或100μm等，其宽边的长度范围可以为30μm、50μm、或70μm等。各个矩形金属膜片的厚度范围可以为不小于0.05μm；例如，各个矩形金属膜片的厚度范围可以为5μm、15μm、或者20μm等。矩形金属膜片的厚度小于介质层的厚度。此外，设定的矩形金属膜片还可以为其它规则或不规则形状。

在以第一矩形金属膜片121有向长边方向121a为坐标轴的情况下，第二矩形金属膜片122的有向长边方向122a与该坐标轴的夹角为第一设定角度，第三矩形金属膜片123的有向长边方向123a与该坐标轴的夹角为第二设定角度，第四矩形金属膜片124的有向长边方向124a与该坐标轴的夹角为第三设定角度；所述第一设定角度和所述第三设定角度同时大于零或同时小于零；第一矩形金属膜片121和第二矩形金属膜片122在平行于第一所述介质层111的平面上的投影具有第一重叠部分，第三矩形金属膜片123和第四矩形金属膜片124在平行于第一所述介质层111的平面上的投影具有第二重叠部分。

其中，第一矩形金属膜片的有向长边方向表示以第一矩形金属膜片的有向长边方向为坐标轴的正方向。例如，第一矩形金属膜片的有向长边方向可以以为沿第一矩形金属膜片的一端端点的右侧作为正方向或者可以以沿第一矩形金属膜片的一端端点的右侧作为正方向。除了以第一矩形金属膜片的有向长边方向为坐标轴，还可以以其他矩形金属膜片的有向长边方向为坐标轴或者还可以以介质层的有向长边方向为坐标轴。如图1所示的结构单元可以是以第一矩形金属膜片的有向长边方向121a对坐标轴进行建立，以长边所在方向作为横轴方向，横坐标为x，纵坐标为y。每个矩形金属膜片分别与第一矩形金属膜片的长边121a形成夹角，各个夹角的角度范围为第一多层结构的第一设定角度的角度范围可以为不小于20度且小于90度，第二设定角度的角度范围可以为任意角度，第三设定角度的角度范围可以为不小于20度且小于90度；或者，第一设定角度的角度范围可以为大于90度且不大于160度，第三设定角度的角度范围可以为大于90度且不大于160度。例如，第一设定角度可以为25度、30度、35度、40度或45度等，第二设定角度可以为0度、10度、15度、20度或25度等，第三设定角度可以为25度、30度、35度、40度或45度等。或者第一多层结构的第一设定角度的角度范围还可以为不小于30度且小于70度，第三设定角度的角度范围为不小于30度且小于70度；或者，第一设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度，第三设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度。例如，第一设定角度可以为30度、40度或50度等，第三设定角度可以为35度、45度或55度等。第二设定角度为第一矩形金属膜片与第三矩形金属膜片的夹角，该角度可以根据第一设定角度与第二设定角度进行调整。而且各个矩形金属膜片可以相对第一矩形金属膜片以不同角度向不同的方向偏转，由于方向不同，所以产生的角度会存在正负的区别，例如，第二矩形金属膜片122相对于第一矩形金属膜片121的有向长边方向逆时针旋转，所以第一设定角度可以为30度；第二矩形金属膜片122相对于第一矩形金属膜片121的有向长边方向顺时针旋转，所以第三设定角度可以为-30度。而第三矩形金属膜片与第一矩形金属膜片之间的夹角可以为0度，则表示两个矩形金属膜片相平行。各矩形金属膜片可以以设定角度进行偏转，并且偏转后其在介质层上的投影会产生重叠。

在一些实施例中，所述第一多层结构中的第一矩形金属膜片和第四矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第五重叠部分，第二矩形金属膜片和第三矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第六重叠部分。此外，不同的矩形金属膜片还可以在有向长边方向相互平行。

示例性地，所述第一多层结构中的第一矩形金属膜片的有向长边方向121a与所述第一多层结构中的第三矩形金属膜片的有向长边方向123a平行，所述第一多层结构中的第二矩形金属膜片的有向长边方向122a与所述第二多层结构中的第四矩形金属膜片的有向长边方向124a平行。

除此之外，还可以以介质层的有向长边方向110a作为坐标轴，作为示例，可以以介质层的有向长边方向110a对坐标轴进行建立，以长边所在方向作为横轴方向，横坐标为x，宽边所在方向110b作为纵轴方向，纵坐标为y。参见图1，第一矩形金属膜片相对于介质层的有向长边方向110a的偏转角度γ1可以为20°，第二矩形金属膜片相对于介质层的有向长边方向110a的偏转角度θ₁可以为-20°，第三矩形金属膜片相对于介质层的有向长边方向110a的偏转角度δ₁可以为20°，第四矩形金属膜片相对于介质层的有向长边方向110a的偏转角度ζ₁可以为-20°。

在一些实施例中，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之一为所述第一多层结构中的第一矩形金属膜片，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之二为所述第一多层结构中的第二矩形金属膜片，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之三为所述第一多层结构中的第三矩形金属膜片，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之四为所述第一多层结构中的第四矩形金属膜片。

其中，各个矩形金属膜片在第一多层结构中的位置还可以为多个矩形金属膜片其中之一为第四矩形金属膜片，多个矩形金属膜片其中之二为第三矩形金属膜片，多个矩形金属膜片其中之三为第二矩形金属膜片，多个矩形金属膜片其中之四为第一矩形金属膜片。除了上述位置顺序还可以以其他顺序进行设置。

作为示例，介质层的材料为二氧化硅，其介电常数4.41，损耗角正切0.008，厚度为30μm，介质层的长边P_x1的长度为300μm，宽边P_y1的长度为300μm。矩形金属膜片的材料可以选择金，其电导率为4.56×10⁷S/m。参见图1，第一矩形金属膜片的长度为L₁、第二矩形金属膜片的长度为L₂、第三矩形金属膜片的长度为L₃、第四矩形金属膜片的长度为L₄均为150μm，第一矩形金属膜片的宽度为W₁、第二矩形金属膜片的宽度为W₂、第三矩形金属膜片的宽度为W₃、第四矩形金属膜片的宽度为W₄均为50μm，各个矩形金属膜片的厚度均可以为0.2μm。根据上述参数，将其作为第一种宽带太赫兹手性鉴别器件。

图3为本发明第一实施例的多个周期单元的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图。如图3所示，其周期个数为4×4个周期单元。在实际加工过程中，该器件包含的周期单元的个数并不限于此。若宽带太赫兹手性鉴别器件的实际周期个数为m×n，且m≥10，n≥10。若每个介质层单位为多边形，则周期个数可以以其他方式表示。其中各矩形金属膜片的顺序为第一矩形金属膜片在最上层，在第一矩形金属膜片的下方依次可以为第一介质层、第二矩形金属膜片、第二介质层、第三矩形金属膜片、第三介质层、第四矩形金属膜片和第四介质层。

通过采用商用CST(三维电磁场仿真软件)对设计的多层宽带太赫兹圆极化器进行模拟。在CST微波毫米波工作室内建立所设计的单元周期仿真模型，在设定周期边界条件模拟m×n个周期，太赫兹圆极化波沿垂直结构单元的上表面的方向垂直波入射到结构表面，并将该方向设置为开放边界条件，同时将此作为太赫兹波的入射端口和出射端口，进一步通过仿真模拟可以得到该周期结构对左旋圆极化入射波和右旋圆极化入射波的透射谱，如图4所示，横坐标代表频率，纵坐标代表归一化透射能量。实线和虚线对应的LCP和RCP分别为该结构在左旋圆极化波和右旋圆极化波下的透射能量。在0.33THz～0.37THz频段内，当右旋圆极化波入射到所设计结构上时，透射能量达到0.73。当入射波为左旋圆极化波时，透射能量均低于0.2。因此，该器件在所设计频段内，对左旋圆极化波与右旋圆极化波具有完全不同的透射率。进而可以由左旋圆极化波与右旋圆极化波的透射率之差得到结构的圆二色谱值，通过使用下列公式计算得到：

其中，CD为圆二色谱值；T_R为右旋圆极化波的透射率，T_L为左旋圆极化波的透射率。T_R和T_L由第一矩形金属膜片、第二矩形金属膜片、第三矩形金属膜片和第四矩形金属膜片之间的相对角度决定。

图5为本发明第二实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图。如图5所示，介质材料、金属材料和结构尺寸与第一种宽带太赫兹手性鉴别器件所使用的参数一致。结构单元中的矩形金属膜片为第四矩形金属膜片在最上层，在第四矩形金属膜片的下方依次可以为第一介质层、第三矩形金属膜片、第二介质层、第二矩形金属膜片、第三介质层、第一矩形金属膜片和第四介质层。图6为本发明第二实施例的多个周期单元的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图。如图6所示，其周期单元的个数为4×4个。

图7为本发明第二实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件对左、右旋圆极化波的透射曲线。如图7所示，在0.33THz～0.37THz频段内，当右旋圆极化波入射到所设计结构上时，透射能量均低于0.2。当入射波为左旋圆极化波时，透射能量达到0.73。对左旋圆极化波的透射量明显而对右旋圆极化波的透射非常小。与图4第一种宽带太赫兹手性鉴别器件的透射结果进行对比，发现两种宽带太赫兹手性鉴别器件的传输曲线呈现完全相反的趋势，表明第一种宽带太赫兹手性鉴别器件和第二种宽带太赫兹手性鉴别器件在相应频率范围内对左、右旋圆极化波的透射效果正好相反。这表明，第一种宽带太赫兹手性鉴别器件与第二种宽带太赫兹手性鉴别器件可以鉴别手性不同的太赫兹波，在设计过程中可以通过将结构上的周期性主体金属以镜像的方式设置以实现两种宽带太赫兹手性鉴别器件，即，将矩形金属膜片的放置顺序呈相反的顺序。

图8为本发明第一实施例与第二实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件对应的圆二色谱的示意图。如图8所示，由于对不同圆极化波的透射率不同，可以得到两种器件的圆二色谱，两种圆二色器的圆二色谱大小相等但方向相反，谱值最大都能达到0.6，具有强圆二色谱特性。

此外，结构单元中除了包括第一多层结构还可以包括第二多层结构。

在一些实施例中，所述结构单元还包括第二多层结构；所述第二多层结构包括多个矩形金属膜片；所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之一位于第一所述介质层的一侧，所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之二位于第一所述介质层远离所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之一的一侧，第二所述介质层位于所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之二远离第一所述介质层的一侧，所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之三位于第二所述介质层远离所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之二的一侧，第三所述介质层位于所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之三的远离第二所述介质层的一侧，所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之四位于第三所述介质层远离所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之三的一侧，第四所述介质层位于所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之四的远离第三所述介质层的一侧。

其中，第二多层结构可以位于第一多层结构的一侧，例如第二多层结构位于第一多层结构的上侧，或者位于第一多层结构的下侧，或者位于第一多层结构的左侧，或者位于第一多层结构的右侧。多个矩形金属膜片其中之一或者之二、之三或者之四分别可以表示为第一矩形金属膜片或者第二矩形金属膜片或者第三矩形金属膜片还可以表示第四矩形金属膜片。例如，在多个矩形金属膜片其中之一表示为第一矩形金属膜片的情况下，第一矩形金属膜片在最上层，在第一矩形金属膜片的下方依次可以为第一介质层、第二矩形金属膜片、第二介质层、第三矩形金属膜片、第三介质层、第四矩形金属膜片和第四介质层。或者在多个矩形金属膜片其中之一表示为第二矩形金属膜片的情况下，第二矩形金属膜片在最上层，在第二矩形金属膜片的下方依次可以为第一介质层、第一矩形金属膜片、第二介质层、第三矩形金属膜片、第三介质层、第四矩形金属膜片和第四介质层。或者还可以将其他矩形金属膜片按照其他顺序进行放置。

在以所述第二多层结构的第一所述矩形金属膜片的有向长边方向为坐标轴的情况下，所述第二多层结构的第二所述矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第四设定角度，所述第二多层结构的第三所述矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第五设定角度，所述第二多层结构的第四所述矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第六设定角度；所述第四设定角度和所述第六设定角度同时大于零或同时小于零；所述第二多层结构的第一所述矩形金属膜片和所述第二多层结构的第二所述矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第三重叠部分，所述第二多层结构的第三所述矩形金属膜片和所述第二多层结构的第四所述矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第四重叠部分。

其中，除了以第一矩形金属膜片有向长边方向为坐标轴，还可以以其他矩形金属膜片的有向长边方向为坐标轴或者还可以以介质层的有向长边方向为坐标轴。各个矩形金属膜片可以相对第一矩形金属膜片以不同角度偏转，且每个矩形金属膜片分别与第一矩形金属膜片形成夹角。第二多层结构的第四设定角度的角度范围可以为不小于20度且小于90度，第六设定角度的角度范围为不小于20度且小于90度；或者，第四设定角度的角度范围为大于90度且不大于160度，第六设定角度的角度范围为大于90度且不大于160度。例如，第四设定角度可以为35度、40度、45度、50度或55度等，第五设定角度可以为0度、10度、20度、30度或者50度等，第六设定角度可以为25度、30度、35度、40度或45度等，或者还可以为第二多层结构的第四设定角度的角度范围为不小于30度且小于70度，第六设定角度的角度范围为不小于30度且小于70度；或者，第四设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度，第六设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度。例如，第四设定角度可以为140度、145度、150度、155度或160度等，第五设定角度可以为90度、120度、130度、140度或者150度等，第六设定角度可以为145度、150度、155度、或160度等。各矩形金属膜片可以以设定角度进行偏转，并且偏转后其在介质层上的投影可以产生重叠。

在一些实施例中，所述第二多层结构中的第一矩形金属膜片和第四矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第七重叠部分，第二矩形金属膜片和第三矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第八重叠部分。此外，矩形金属膜片在介质层上的投影还可以平行。

示例性地，第二多层结构中的第一矩形金属膜片的有向长边方向与第二多层结构中的第三矩形金属膜片的有向长边方向平行，第二多层结构中的第二矩形金属膜片与所述第二多层结构中的第四矩形金属膜片平行。

在一些实施例中，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之一为所述第二多层结构中的第一矩形金属膜片，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之二为所述第二多层结构中的第二矩形金属膜片，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之三为所述第二多层结构中的第三矩形金属膜片，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之四为所述第二多层结构中的第四矩形金属膜片。

示例性地，图9为本发明第三实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图。如图9所示，该宽带太赫兹手性鉴别器件的结构单元包括第一多层结构和第二多层结构。介质层的材料为二氧化硅，其介电常数4.41，损耗角正切0.008，厚度为30μm，介质层的宽边P_x2的长度为300μm，长边P_y4的长度为600μm。将上述的宽带太赫兹手性鉴别器件作为第三种宽带太赫兹手性鉴别器件。结构单元的材料可以选择金，其电导率为4.56×10⁷S/m。设定矩形金属膜片长边的长度分别可以为L₅＝L₇＝140μm，L₆＝L₈＝L₁₀＝L₁₁＝L₁₂＝150μm，矩形金属膜片的宽边的长度分别可以为W₅＝W₇＝W₉＝W₁₀＝W₁₁＝W₁₂＝50μm，W₆＝W₈＝30μm，厚度为0.2μm。

图10为本发明第三实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件的侧视图。如图10所示，结构由上至下依次为第一矩形金属膜片和第五矩形金属膜片、第一介质层、第二矩形金属膜片和第六矩形金属膜片、第二介质层、第三矩形金属膜片和第七矩形金属膜片、第三介质层、第四矩形金属膜片和第八矩形金属膜片、第四介质层，其中第一介质层上表面设置第一矩形金属膜片和第五矩形金属膜片，第二介质层上表面设置第二矩形金属膜片和第六矩形金属膜片，第三介质层上表面设置第三矩形金属膜片和第七矩形金属膜片，第四介质层上表面设置第四矩形金属膜片和第八矩形金属膜片。

可以通过采用CST(商用三维电磁场仿真软件)进行模拟，得到了圆极化波的透射曲线，如图11所示，横坐标代表频率，纵坐标代表归一化透射能量。实线和虚线对应的LCP和RCP分别为该结构在左旋圆极化波和右旋圆极化波下的透射能量。在0.374THz～0.455THz频段内，当右旋圆极化波入射到所设计结构上时，透射能量达到0.78。当入射波为左旋圆极化波时，透射能量均低于0.3。因此，该器件在所设计频段内，对左旋圆极化波与右旋圆极化波具有完全不同的透射率。进而通过计算，由左旋圆极化波与右旋圆极化波的透射率之差得到结构的圆二色谱值。

图12为本发明第四实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件的结构示意图。如图12所示，本实施例中介质材料、金属材料和结构尺寸与第一种宽带太赫兹手性鉴别器件的参数一致，其结构由上至下依次为第四矩形金属膜片和第八矩形金属膜片、第一介质层、第三矩形金属膜片和第七矩形金属膜片、第二介质层、第二矩形金属膜片和第六矩形金属膜片、第三介质层、第一矩形金属膜片和第五矩形金属膜片、第四介质层。

图13为本发明实施例第四实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件对左、右旋圆极化波的透射曲线的示意图。如图13所示，在0.374THz～0.455THz频段内，当右旋圆极化波入射到所设计结构上时，透射能量均低于0.3。当入射波为左旋圆极化波时，透射能量达到0.78。对左旋圆极化波的透射量明显而对右旋圆极化波的透射非常小。与第三种宽带太赫兹手性鉴别器件的透射结果进行对比，发现两种宽带太赫兹手性鉴别器件的传输曲线呈现完全相反的趋势，表明第三种宽带太赫兹手性鉴别器件和第四种宽带太赫兹手性鉴别器件在相应频率范围内对左、右旋圆极化波的透射效果正好相反。这表明，第三种宽带太赫兹手性鉴别器件与第四种宽带太赫兹手性鉴别器件可以鉴别手性不同的太赫兹波，在设计过程中可以通过将结构上的周期性主体金属以镜像的方式设置以实现两种宽带圆二色器。

图14为本发明第三实施例与第四实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件对应的圆二色谱的示意图。如图14所示，由于对不同圆极化波的透射率不同，可以得到两种器件的圆二色谱，两种圆二色器的圆二色谱大小相等但方向相反，谱值最大可以达到0.6，具有强圆二色谱特性。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种圆极化波选择器，包括：如上述任一项实施例所述的宽带太赫兹手性鉴别器件。

综上所述，本发明实施例的宽带太赫兹手性鉴别器件及圆极化波选择器，通过相比于之前的圆二色谱结构，本结构的圆二色性更加的突出，可以提高到60％左右；带宽更加宽，通过在中心频率0.35THz的太赫兹波段内实现了宽带圆极化选择的透射功能，且在对应通过幅度70％的范围内得到的带宽约为12％。并在中心频率在0.41THz太赫兹波段，对应通过幅度70％的范围内得到的带宽达到20％的宽带太赫兹手性鉴别器件，更加适用于手性分子的检测。而且通过对所述结构主体尺寸的调节，可以实现不同频段的圆二色谱动态调节。此外，该增强圆偏振光圆二色性的光学结构制备方法简单，制备成本低，作为高灵敏的生物手性结构的检测部件，具有很好的应用前景。

本发明中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种宽带太赫兹手性鉴别器件，其特征在于，包括多个介质层和周期排列的结构单元；所述结构单元包括第一多层结构；所述第一多层结构包含多个矩形金属膜片，所述多个矩形金属膜片其中之一位于第一所述介质层的一侧，所述多个矩形金属膜片其中之二位于第一所述介质层远离所述多个矩形金属膜片其中之一的一侧，第二所述介质层位于所述多个矩形金属膜片其中之二远离第一所述介质层的一侧，所述多个矩形金属膜片其中之三位于第二所述介质层远离所述多个矩形金属膜片其中之二的一侧，第三所述介质层位于所述多个矩形金属膜片其中之三的远离第二所述介质层的一侧，所述多个矩形金属膜片其中之四位于第三所述介质层远离所述多个矩形金属膜片其中之三的一侧，第四所述介质层位于所述多个矩形金属膜片其中之四的远离第三所述介质层的一侧；

在以第一矩形金属膜片的有向长边方向为坐标轴的情况下，第二矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第一设定角度，第三矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第二设定角度，第四矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第三设定角度；所述第一设定角度和所述第三设定角度同时大于零或同时小于零；

第一矩形金属膜片和第二矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第一重叠部分，第三矩形金属膜片和第四矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第二重叠部分。

2.如权利要求1所述的宽带太赫兹手性鉴别器件，其特征在于，所述结构单元还包括第二多层结构；所述第二多层结构包括多个矩形金属膜片；所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之一位于第一所述介质层的一侧，所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之二位于第一所述介质层远离所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之一的一侧，第二所述介质层位于所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之二远离第一所述介质层的一侧，所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之三位于第二所述介质层远离所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之二的一侧，第三所述介质层位于所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之三的远离第二所述介质层的一侧，所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之四位于第三所述介质层远离所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之三的一侧，第四所述介质层位于所述第二多层结构的多个矩形金属膜片其中之四的远离第三所述介质层的一侧；

在以所述第二多层结构的第一所述矩形金属膜片的有向长边方向为坐标轴的情况下，所述第二多层结构的第二所述形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第四设定角度，所述第二多层结构的第三所述矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第五设定角度，所述第二多层结构的第四所述矩形金属膜片的有向长边方向与该坐标轴的夹角为第六设定角度；所述第四设定角度和所述第六设定角度同时大于零或同时小于零；

所述第二多层结构的第一所述矩形金属膜片和所述第二多层结构的第二所述矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第三重叠部分，所述第二多层结构的第三所述矩形金属膜片和所述第二多层结构的第四所述矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第四重叠部分。

3.如权利要求1所述的宽带太赫兹手性鉴别器件，其特征在于，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之一为所述第一多层结构中的第一矩形金属膜片，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之二为所述第一多层结构中的第二矩形金属膜片，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之三为所述第一多层结构中的第三矩形金属膜片，所述第一多层结构中的多个矩形金属膜片其中之四为所述第一多层结构中的第四矩形金属膜片。

4.如权利要求2所述的宽带太赫兹手性鉴别器件，其特征在于，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之一为所述第二多层结构中的第一矩形金属膜片，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之二为所述第二多层结构中的第二矩形金属膜片，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之三为所述第二多层结构中的第三矩形金属膜片，所述第二多层结构中的多个矩形金属膜片其中之四为所述第二多层结构中的第四矩形金属膜片。

5.如权利要求1所述的宽带太赫兹手性鉴别器件，其特征在于，所述第一多层结构的第一设定角度的角度范围为不小于20度且小于90度，第三设定角度的角度范围为不小于20度且小于90度；或者，第一设定角度的角度范围为大于90度且不大于160度，第三设定角度的角度范围为大于90度且不大于160度；

第二多层结构的第四设定角度的角度范围为不小于20度且小于90度，第六设定角度的角度范围为不小于20度且小于90度；或者，第四设定角度的角度范围为大于90度且不大于160度，第六设定角度的角度范围为大于90度且不大于160度。

6.如权利要求2所述的宽带太赫兹手性鉴别器件，其特征在于，所述第一多层结构的第一设定角度的角度范围为不小于30度且小于70度，第三设定角度的角度范围为不小于30度且小于70度；或者，第一设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度，第三设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度；

所述第二多层结构的第四设定角度的角度范围为不小于30度且小于70度，第六设定角度的角度范围为不小于30度且小于70度；或者，第四设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度，第六设定角度的角度范围为大于120度且不大于160度。

7.如权利要求2所述的宽带太赫兹手性鉴别器件，其特征在于，所述第一多层结构中的第一矩形金属膜片的有向长边方向与所述第一多层结构中的第三矩形金属膜片的有向长边方向平行，所述第一多层结构中的第二矩形金属膜片的有向长边方向与所述第一多层结构中的第四矩形金属膜片的有向长边方向平行；

所述第二多层结构中的第一所述矩形金属膜片的有向长边方向与所述第二多层结构中的第三所述矩形金属膜片的有向长边方向平行，所述第二多层结构中的第二所述矩形金属膜片与所述第二多层结构中的第四所述矩形金属膜片平行；或者，

所述第一多层结构中的第一矩形金属膜片的有向长边方向与所述第一多层结构中的第三矩形金属膜片的有向长边方向不平行，所述第一多层结构中的第二矩形金属膜片的有向长边方向与所述第一多层结构中的第四矩形金属膜片的有向长边方向不平行；

所述第二多层结构中的第一矩形金属膜片的有向长边方向与所述第二多层结构中的第三矩形金属膜片的有向长边方向不平行，所述第二多层结构中的第二矩形金属膜片的有向长边方向与所述第二多层结构中的第四矩形金属膜片的有向长边方向不平行。

8.如权利要求2所述的宽带太赫兹手性鉴别器件，其特征在于，所述第一多层结构中的第一矩形金属膜片和第四矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第五重叠部分，第二矩形金属膜片和第三矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第六重叠部分；

所述第二多层结构中的第一矩形金属膜片和第四矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第七重叠部分，第二矩形金属膜片和第三矩形金属膜片在平行于第一所述介质层的平面上的投影具有第八重叠部分。

9.如权利要求2所述的宽带太赫兹手性鉴别器件，其特征在于，第一介质层的厚度范围为3μm至1000μm，第二介质层的厚度范围为3μm至1000μm，第三介质层的厚度范围为3μm至1000μm，第四介质层的厚度范围为3μm至1000μm；第一矩形金属膜片的厚度范围为不小于0.05μm，第二矩形金属膜片的厚度范围为不小于0.05μm，第三矩形金属膜片的厚度范围为不小于0.05μm，第四矩形金属膜片的厚度范围为不小于0.05μm；所述第一矩形金属膜片的厚度小于所述第一介质层的厚度，所述第二矩形金属膜片的厚度小于所述第二介质层的厚度，所述第三矩形金属膜片的厚度小于所述第三介质层的厚度，所述第四矩形金属膜片的厚度小于所述第四介质层的厚度；

第一矩形金属膜片的长边的长度范围为50μm～200μm，宽边的长度范围为30μm～200μm；第二矩形金属膜片的长边的长度范围为50μm～200μm，宽边的长度范围为30μm～200μm；第三矩形金属膜片的长边的长度范围为50μm～200μm，宽边的长度范围为30μm～200μm；第四矩形金属膜片的长边的长度范围为50μm～200μm，宽边的长度范围为30μm～200μm；

第一矩形金属膜片所用材料包括金、铝、或铜，第二矩形金属膜片所用材料包括金、铝、或铜，第三矩形金属膜片所用材料包括金、铝、或铜，第四矩形金属膜片所用材料包括金、铝、或铜；介质层所用材料包括聚酰亚胺、二氧化硅、或硅。

10.一种圆极化波选择器，其特征在于，包括：如权利要求1至9任一项所述的宽带太赫兹手性鉴别器件。

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