多通道太赫兹波功分器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及分束器，尤其涉及一种多通道太赫兹波功分器。
【背景技术】
[0002]随着现代科学技术的迅猛发展、国际竞争的加剧以及社会信息化进程不断加快，各种各样的新技术、新思想大量涌现出来。从云计算到物联网，从激光到太赫兹技术的出现都给了我们很大的机遇，同时也存在一定的挑战。太赫兹(THz)通常是指频率在0.1-1OTHz(波长为0.03~3mm)的电磁波。它的长波段与毫米波(亚毫米波)相重合，其发展主要依靠电子学科学技术；而它的短波段与红外线相重合，其发展主要依靠光子学科学技术，可见太赫兹波是宏观电子学向微观光子学过渡的频段，在电磁波频谱中占有很特殊的位置。由于太赫兹所处的特殊电磁波谱的位置，它有很多优越的特性，有非常重要的学术和应用价值，使得太赫兹受到全世界各国政府的支持。
[0003]太赫兹波功分器是一类重要的太赫兹波功能器件，近年来太赫兹波功分器已成为国内外研究的热点和难点。然而现有的太赫兹波功分器大都存在着结构复杂、功分效率低、成本高等诸多缺点，所以研究结构简单、功分效率高、成本低的太赫兹波功分器意义重大。
【发明内容】
[0004]本发明为了克服现有技术不足，提供一种结构简单、功分效率高的多通道太赫兹波功分器。
[0005]为了达到上述目的，本发明的技术方案如下:
一种多通道太赫兹波功分器包括孔状镂空平板、空气孔光子晶体、信号输入端、第一信号输出端、第二信号输出端、第三信号输出端、第四信号输出端、第五信号输出端、第六信号输出端、第七信号输出端、第八信号输出端、七个空气孔、第一空气孔组合、第二空气孔组合、第三空气孔组合、第四空气孔组合、第五空气孔组合、第六空气孔组合、第七空气孔组合、第八空气孔组合、第九空气孔组合、第十空气孔组合、第十一空气孔组合、第十二空气孔组合、第十三空气孔组合、第十四空气孔组合；孔状镂空平板中设有二维周期排列的空气孔光子晶体，二维周期排列的空气孔光子晶体之间设有信号输入端、第一信号输出端、第二信号输出端、第三信号输出端、第四信号输出端、第五信号输出端、第六信号输出端、第七信号输出端、第八信号输出端，在去除部分二维周期排列的空气孔光子晶体后，孔状镂空平板上形成了由7个Y形通道波导组合而成的太赫兹波功分器，孔状镂空平板左侧中间输入的太赫兹波经第一级正向Y形通道波导分为2路，再经2个第二级反向Y形波导通道分为4路，再经2个第三级反向Y形波导通道分为4路，和2个第三级正向Y形波导通道分为4路，由此实现8个通道同时输出相等功率的太赫兹波；在7个Y形波导通道的中央设有七个空气孔，第一空气孔组合、第二空气孔组合分别位于第一级正向Y形通道波导的上侧和下侧，第三空气孔组合、第五空气孔组合分别位于上侧的第二级反向Y形通道波导的下侧和上侧、第四空气孔组合、第六空气孔组合分别位于下侧的第二级反向Y形通道波导的上侧和下侧，第七空气孔组合、第八空气孔组合分别位于左上方的第三级反向Y形通道波导的上侧和下侧、第九空气孔组合、第十空气孔组合分别位于左下方的第三级反向Y形通道波导的下侧和上侧，第十一空气孔组合、第十二空气孔组合分别位于右上方的第三级正向Y形通道波导的上侧和下侧，第十三空气孔组合、第十四空气孔组合分别位于右下方的第三级正向Y形通道波导的下侧和上侧。
[0006]所述的孔状镂空平板的材料为硅，折射率为3.42。所述的二维周期排列的空气孔光子晶体是沿X-Z平面呈三角形周期性分布的空气孔光子晶体阵列，半径为48~50 μπι，周期为150~152μπι。所述的空气孔半径为30~32μπι。所述的第一空气孔组合、第三空气孔组合、第六空气孔组合、第八空气孔组合第九空气孔组合、第十一空气孔组合、第十四空气孔组合形状结构相同，空气孔组合中空气孔的半径均为48~50μπι，空气孔圆心之间的距离为228-231 μm0所述的第二空气孔组合、第四空气孔组合、第五空气孔组合、第七空气孔组合、第十空气孔组合、第十二空气孔组合、第十三空气孔组合形状结构相同，空气孔组合中空气孔的半径均为48~50 μπι，空气孔圆心之间的距离为228~231 μπι。
[0007]本发明的多通道太赫兹波功分器具有结构简单紧凑，功分效率高，尺寸小，体积小，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】
[0008]图1是多通道太赫兹波功分器的三维结构示意图；
图2是多通道太赫兹波功分器的二维结构示意图；
图3是多通道太赫兹波功分器各个输出端输出功率曲线；
图4是多通道太赫兹波功分器在0.628ΤΗζ时稳态电场分布图。
【具体实施方式】
[0009]如图1、2所示，一种多通道太赫兹波功分器包括孔状镂空平板26、空气孔光子晶体10、信号输入端1、第一信号输出端2、第二信号输出端3、第三信号输出端4、第四信号输出端5、第五信号输出端6、第六信号输出端7、第七信号输出端8、第八信号输出端9、七个空气孔11、第一空气孔组合12、第二空气孔组合13、第三空气孔组合14、第四空气孔组合15、第五空气孔组合16、第六空气孔组合17、第七空气孔组合18、第八空气孔组合19、第九空气孔组合20、第十空气孔组合21、第^^一空气孔组合22、第十二空气孔组合23、第十三空气孔组合24、第十四空气孔组合25 ;孔状镂空平板26中设有二维周期排列的空气孔光子晶体10，二维周期排列的空气孔光子晶体10之间设有信号输入端1、第一信号输出端2、第二信号输出端3、第三信号输出端4、第四信号输出端5、第五信号输出端6、第六信号输出端7、第七信号输出端8、第八信号输出端9，在去除部分二维周期排列的空气孔光子晶体10后，孔状镂空平板26上形成了由7个Y形通道波导组合而成的太赫兹波功分器，孔状镂空平板26左侧中间输入的太赫兹波经第一级正向Y形通道波导分为2路，再经2个第二级反向Y形波导通道分为4路，再经2个第三级反向Y形波导通道分为4路，和2个第三级正向Y形波导通道分为4路，由此实现8个通道同时输出相等功率的太赫兹波；在7个Y形波导通道的中央设有七个空气孔11，第一空气孔组合12、第二空气孔组合13分别位于第一级正向Y形通道波导的上侧和下侧，第三空气孔组合14、第五空气孔组合16分别位于上侧的第二级反向Y形通道波导的下侧和上侧、第四空气孔组合15、第六空气孔组合17分别位于下侧的第二级反向Y形通道波导的上侧和下侧，第七空气孔组合18、第八空气孔组合19分别位于左上方的第三级反向Y形通道波导的上侧和下侧、第九空气孔组合20、第十空气孔组合21分别位于左下方的第三级反向Y形通道波导的下侧和上侧，第十一空气孔组合22、第十二空气孔组合23分别位于右上方的第三级正向Y形通道波导的上侧和下侧，第十三空气孔组合24、第十四