CN202661672U - h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器。直线型平板偏振器有直线形平板叠加而成，U型平板偏振器由U形平板叠加而成，s形平板偏振器由s形平板叠加而成，h形耦合区域由直线型平板偏振器、U型平板偏振器、s形平板偏振器分隔组成，直线型平板偏振器一端与U型平板偏振器一端组成的端口为信号输入端，直线型平板偏振器另一端与s形平板偏振器一端组成的端口为第二信号输出端，s形平板偏振器另一端与U型平板偏振器另一端组成的端口为第一信号输出端。本实用新型具有结构简单，分束率高，尺寸小，成本低，便于制作等优点，满足在太赫兹波成像、医学诊断、太赫兹波通信等领域应用的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及分束器，尤其涉及一种h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器。
背景技术
太赫兹波在电磁波谱中介于微波和红外辐射之间，在宇宙中该波段的信息量占总信息量的约50%。可是直至20世纪80年代，对太赫兹波各方面特性的研究和了解还非常有限，因而被称为远红外线和毫米波之间所谓的“太赫兹空隙”。近些年来，太赫兹源实际产生技术的研究取得了很大的进展。随着量子级联激光器、自由电子激光器、光波差频方法以及通过光整流等产生较大功率的连续太赫兹波方法的出现，以及超外差式和直接探测器的研究等太赫兹探测方面的进展，太赫兹技术逐渐成为世界范围内广泛研究的热点。目前世界上很多国家都积极地开展太赫兹方面的研究，在国内很多高校和研究所从事太赫兹研究。
太赫兹波通信系统离不开各种太赫兹波功能器件的性能保障。虽然国内外对于太赫兹波功能器件的研究虽然已经逐渐展开，但是太赫兹波功能器件作为太赫兹波科学技术应用中的重点和难点，相比太赫兹波产生和检测装置及太赫兹波传输波导的快速发展，仍然需要投入大量的人力和物力进行深入的探索和研究。对太赫兹波偏振分束器进行研究对于促进太赫兹波功能器件的研究有不可或缺的重要意义。太赫兹波偏振分束器是一种非常重要的太赫兹波器件，用于控制太赫兹波系统中的太赫兹波。目前国内外很多科研机构都致力于这方面的研究并取得了一定的进展，但是很少有相关报道。现有的太赫兹波偏振分束器往往结构复杂、体积较大并且价格昂贵，小型化、低成本的太赫兹波器件是太赫兹波技术应用的关键，因此有必要设计一种结构简单，分束效率高的太赫兹偏振分束器以满足未来太赫兹波技术应用需要。
发明内容
本实用新型为了克服现有技术偏振分束透射率比较低，结构复杂，实际制作困难，成本高的不足，提供一种h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器包括信号输入端、第一信号输出端、第二信号输出端、直线型平板偏振器、U型平板偏振器、s形平板偏振器、h形耦合区域；直线型平板偏振器有直线形平板叠加而成，U型平板偏振器由U形平板叠加而成，s形平板偏振器由s形平板叠加而成，h形耦合区域由直线型平板偏振器、U型平板偏振器、s形平板偏振器分隔组成，直线型平板偏振器一端与U型平板偏振器一端组成的端口为信号输入端，直线型平板偏振器另一端与s形平板偏振器一端组成的端口为第二信号输出端，s形平板偏振器另一端与U型平板偏振器另一端组成的端口为第一信号输出端。
所述的带状h形耦合区域宽度为8mm-10mm。所述的直线形平板偏振器长度30-35mm。所述的U形平板偏振器长度20-25mm。所述的s形平板偏振器长度40-45mm。所述的U形板的弯曲角度θ1为180度。所述的s形板的弯曲角度θ2为90度。
本实用新型的对称式拱形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器具有结构简单，分束率高，尺寸小，成本低，便于制作等优点，满足在太赫兹波成像、医学诊断、太赫兹波通信等领域应用的要求。
附图说明：
图1是h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器的结构示意图；
图2是太赫兹波偏振分束器的s形偏振板的示意图；
图3是h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器的端口面示意图；
图4是太赫兹波偏振分束器第一信号输出端的TE、TM波透射率曲线；
图5是太赫兹波偏振分束器第二信号输出端的TM、TE波透射率曲线。
具体实施方式
h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器包括信号输入端1、第一信号输出端2、第二信号输出端3、直线型平板偏振器4、U型平板偏振器5、s形平板偏振器6、h形耦合区域7；直线型平板偏振器4有直线形平板叠加而成，U型平板偏振器5由U形平板叠加而成，s形平板偏振器6由s形平板叠加而成，h形耦合区域7由直线型平板偏振器4、U型平板偏振器5、s形平板偏振器6分隔组成，直线型平板偏振器4一端与U型平板偏振器5一端组成的端口为信号输入端1，直线型平板偏振器4另一端与s形平板偏振器6一端组成的端口为第二信号输出端3，s形平板偏振器6另一端与U型平板偏振器5另一端组成的端口为第一信号输出端2。
所述的带状h形耦合区域5宽度为8mm-10mm。所述的直线形平板偏振器4长度30-35mm。所述的U形平板偏振器（4）长度20-25mm。所述的s形平板偏振器（4）长度40-45mm。所述的U形板的弯曲角度θ1为180度。所述的s形板的弯曲角度θ2为90度。
实施例1
h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器，a为2mm，间距d为10mm，直线形平板偏振器4长度35mm。U形平板偏振器4长度20mm所述的s形平板偏振器4长度45mm，U形板的弯曲角度θ1为180度。s形板的弯曲角度θ2为90度。材料为聚合物和晶体硅相邻分布材料，折射率分别为n1=3.42和n2=1.6，对称式拱形耦合区域材料为空气n0=1。对称式拱形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器的第一信号输出端2的TE波、TM波透射率曲线如图3所示，在0.1~1.0THz频段TE波最大透射率为94%，TM波最小透射率为3%。对称式拱形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器的第二信号输出端3的TM波、TE波透射率曲线如图4所示，在0.1~1.0THz频段TM波最大透射率为96%，TE波最小透射率为4%。
Claims (7)
1.一种h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器，其特征在于包括信号输入端（1）、第一信号输出端（2）、第二信号输出端（3）、直线型平板偏振器（4）、U型平板偏振器（5）、s形平板偏振器(6)、h形耦合区域（7）；直线型平板偏振器（4）有直线形平板叠加而成，U型平板偏振器（5）由U形平板叠加而成，s形平板偏振器(6)由s形平板叠加而成，h形耦合区域（7）由直线型平板偏振器（4）、U型平板偏振器（5）、s形平板偏振器(6)分隔组成，直线型平板偏振器（4）一端与U型平板偏振器（5）一端组成的端口为信号输入端（1），直线型平板偏振器（4）另一端与s形平板偏振器(6) 一端组成的端口为第二信号输出端（3），s形平板偏振器(6) 另一端与U型平板偏振器（5）另一端组成的端口为第一信号输出端（2）。
2.根据权利要求1所述的一种h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的带状h形耦合区域（5）宽度为8mm-10mm。
3.根据权利要求1所述的一种h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的直线形平板偏振器（4）长度30-35mm。
4.根据权利要求1所述的一种h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的U形平板偏振器（4）长度20-25mm。
5.根据权利要求1所述的一种h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的s形平板偏振器（4）长度40-45mm。
6.根据权利要求1所述的一种h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的U形板的弯曲角度θ1为180度。
7.根据权利要求1所述的一种h字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的s形板的弯曲角度θ2为90度。
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Cited By (1)
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| CN105044841A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-11-11 | 中国计量学院 | 基于多种介质柱结构的太赫兹波偏振分束器 |
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2012
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| CN105044841A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-11-11 | 中国计量学院 | 基于多种介质柱结构的太赫兹波偏振分束器 |
| CN105044841B (zh) * | 2015-09-06 | 2017-11-03 | 中国计量学院 | 基于多种介质柱结构的太赫兹波偏振分束器 |
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