CN203180018U - 周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器，其特征在于：包括信号输入端、金属双开口谐振环结构传输层、基体、信号输出端；双开口谐振环结构传输层与基体相连，双开口谐振环结构传输层包括N×N个双开口谐振环结构周期单元；双开口谐振环金属周期单元包括一个双开口环结构；信号从信号输入端输入，依次经过双开口谐振环结构传输层、基体之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。本实用新型具有选择性高、带宽大、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成等优点。

Description

周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器

技术领域

本实用新型涉及滤波器，尤其涉及一种周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器。 

背景技术

太赫兹(Terahertz)波，一般指的是频率在0.1THz-10THz的电磁波的统称，它的长波段与毫米波(亚毫米波)相重合，他的短波段与红外波相重合，此频段上既不完全适用光学理论来研究，也不完全适合微波理论来处理，直到上世纪80年代中期人们对这个频谱的太赫兹波所知甚少。近20年来，随着低尺度半导体技术、超快激光技术以及超快光电子技术的飞速发展，太赫兹技术表现出了极大的应用潜力。作为一种新型的相干光源，太赫兹辐射在物理、化学、信息和生物学等基础研究领域，以及材料、国防、医学等技术领域具有重大的科学价值和广泛的应用前景。 

太赫兹系统主要由辐射源、探测器件和各种功能器件组成。在实际应用中，由于应用环境噪声以及应用需要的限制等，需滤除不需要的频率范围和噪声，提高系统的性能，因而太赫兹波滤波器在实际中有重要的应用。 

当前国内外研究的并提出过的太赫兹波滤波器结构主要基于光子晶体、表面等离子体等结构，这些结构往往很复杂，而且在实际制作过程中困难重重，成本较高，对加工工艺和加工环境要求也高。所以迫切需要提出结构简单、尺寸小、便于加工制作的太赫兹波滤波器来支撑太赫兹波应用领域的发展。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器。 

周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端、金属双开口谐振环结构传输层、基体、信号输出端；双开口谐振环结构传输层与基体相连，双开口谐振环结构传输层包括N×N 个双开口谐振环结构周期单元；双开口谐振环金属周期单元包括一个双开口环结构；信号从信号输入端输入，依次经过双开口谐振环结构传输层、基体之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。 

所述的双开口谐振环结构传输层的厚度为1～2μm。所述的基体的厚度为200～400μm。所述的两个相邻的双开口谐振环结构周期单元间距为10～15μm。所述的金属环外半径为65～70μm，宽度为4～5μm，缺口长度为5～6μm.所述的基体的材料为高阻硅材料，双开口谐振环结构传输层的材料为铜。 

本实用新型具有选择性高、带宽大、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成等优点。 

附图说明

图1是周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器的结构示意图； 

图2是本实用新型的双开口谐振环结构传输层的结构示意图； 

图3是本实用新型的双开口谐振环结构周期单元的结构示意图； 

图4是周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器性能曲线。 

具体实施方式

如图1～3所示，周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器，包括信号输入端1、金属双开口谐振环结构传输层2、基体3、信号输出端4；双开口谐振环结构传输层2与基体3相连，双开口谐振环结构传输层2包括N×N个双开口谐振环结构周期单元5；双开口谐振环金属周期单元5包括一个双开口环结构6；信号从信号输入端1输入，依次经过双开口谐振环结构传输层2、基体3之后到达信号输出端4，实现对信号进行滤波。 

所述的双开口谐振环结构传输层2的厚度为1～2μm。所述的基体3的厚度为200～400μm。所述的两个相邻的双开口谐振环结构周期单元5间距为10～15μm。所述的金属双开口谐振环6外半径为65～70μm，宽度为4～5μm，缺口长度为5～6μm.所述的基体3的材料为高阻硅材料，双开口谐振环结构传输层2的材料为铜。 

实施例1： 

设定各参数值如下：结构个数N＝100个，双开口谐振环结构传 输层为1μm。基体的厚度为200μm。两个相邻的双开口谐振环结构周期单元间距为10μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，双开口谐振环结构传输层的材料为铜。用THz-TDS测得该滤波器中心频率点为1.290THz，该点的回波损耗S11为-27dB，插入损耗S21为-1.3dB，带宽为0.1THz。 

Claims (6)

1.一种周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端(1)、金属双开口谐振环结构传输层(2)、基体(3)、信号输出端(4)；双开口谐振环结构传输层(2)与基体(3)相连，双开口谐振环结构传输层(2)包括N×N个双开口谐振环结构周期单元(5)；双开口谐振环金属周期单元(5)包括一个双开口环结构(6)；信号从信号输入端(1)输入，依次经过双开口谐振环结构传输层(2)、基体(3)之后到达信号输出端(4)，实现对信号进行滤波。 

2.根据权利要求1所述的一种周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的双开口谐振环结构传输层(2)的厚度为1～2μm。 

3.根据权利要求1所述的一种周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的基体(3)的厚度为200～400μm。 

4.根据权利要求1所述的一种周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的两个相邻的双开口谐振环结构周期单元(5)间距为10～15μm。 

5.根据权利要求1所述的一种周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的金属双开口谐振环(6)外半径为65～70μm，宽度为4～5μm，缺口长度为5～6μm. 

6.根据权利要求1所述的一种周期性双开口谐振环结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的基体(3)的材料为高阻硅材料，双开口谐振环结构传输层(2)的材料为铜。 

Images