一种模块化太赫兹光源的制作方法

本实用新型涉及一种模块化太赫兹光源，属于无线电射频技术领域。

背景技术：

太赫兹光是指频率范围在0.1‐10THz(波长为3000～30微米)之间的电磁波。通常采用半导体器件倍频方法获得固态源。该方法是将毫米波通过非线性半导体器件倍频至THz频段，具有结构紧凑、易于调节、寿命长、波形可控、常温工作等优点。目前短波长亚毫米波、THz固态源主要依靠倍频的方式获得。

现有多种太赫兹光源用于在安全检查，大容量通信，科学研究等各领域。为了满足不同工作频率的要求，系统结构一般会设计得复杂，在操作上较费力，成本也很高。现有技术中的太赫兹光源要连接多个电源甚至仪器设备才能工作，在使用不同频率的太赫兹光源时，还需要更换不同光源及许多相应的模块部件；对于太赫兹技术的普及和推广来讲，这样的特点给用户的使用带来不方便，费事费力而且还增加了使用成本。

技术实现要素：

为适应太赫兹光源领域的实际需求，本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种结构简单、组装方便、实用性强的模块化太赫兹光源。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种模块化太赫兹光源，包括前级模块、后级模块和电源模块，所述前级模块包括第一壳体，所述第一壳体内设置有射频发生器、散热风扇和光隔离器，所述第一壳体上设置有电源输入端口和第一光输出端口；所述后级模块包括第二壳体，所述第二壳体上设置有光输入端口和第二光输出端口，所述第二壳体内设置有倍频器；所述倍频器通过第二光输出端口与定制天线相连；所述电源模块的输出端通过所述电源输入端口给所述前级模块供电；所述射频发生器发出的光经所述光隔离器后，由所述第一光输出端口输出至与所述第一光输出端口连接的光输入端口，所述光输入端口将接收到的光传送到所述倍频器进行放大和倍频后，通过所述第二光输出端口传输至所述定制天线。

所述射频发生器为100GHz的雪崩二极管制成，所述倍频器为肖特基倍频二极管制成。

所述倍频器为零偏置三倍倍频器。

所述第一光输出端口和所述光输出端口为型号为UG‐/U‐M，WR‐430的波导传输端口，所述第二光输出端口为UG‐/U‐M，WR‐1500的波导传输端口。

所述电源模块的输入为220V交流电压，所述电源模块的输出为24V，1.5A直流电。

所述前级模块和后级模块之间通过螺钉实现可拆卸固定连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型通过将射频发生器和倍频器及其对应的器件分别集成在不同的模块内，通过兼容性高的光传输端口进行连接，并且将后级模块设计成无源模块，在使用和更换模块时实现方便快捷的功能，使一套前级模块可以和多套后级模块配合工作，前后级模块之间的更换组装简单方便；使用成本低，各部件的可以单独购买，只要使用标准接口而且技术参数满足要求即可工作；而且光源维护成本低，只需要确认前级模块或者后级模块问题就可以针对性的进行更换，正常部分继续使用从而降低了维修成本。

2、本实用新型通过在前级模块内置隔离器，避免了后级模块的反射信号反馈回前级模块而对前级模块造成的损坏。

3、本实用新型的前级模块和后级模块通过符合EIA(Electronic Industries Alliance)‐国际标准WR‐430传输接口进行光信号传输，从而实现良好的兼容性。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种模块化太赫兹光源的具体实施例的实物结构图；

图2为本实用新型提出的一种模块化太赫兹光源的具体实施例的光路电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种模块化太赫兹光源，包括前级模块1、后级模块2和电源模块3，所述前级模块1包括第一壳体11，所述第一壳体11内设置有射频发生器12、散热风扇13和光隔离器14，所述第一壳体11上设置有第一电源输入端口15和第一光输出端口16；所述后级模块2包括第二壳体21，所述第二壳体21上设置有光输入端口22和第二光输出端口24，所述第二壳体内设置有倍频器23；所述倍频器23通过第二光输出端口24与定制天线25相连；所述电源模块的输出端通过所述第一电源输入端口给所述前级模块1供电，所述电源的输出端通过所述第二电源输入端口26给所述后级模块2供电。散热风扇13用于对射频发生器12进行散热，避免前级模块的温度过高。

如图2所示，所述射频发生器12发出的光经所述光隔离器14后，由所述第一光输出端口16输出至与所述第一光输出端口16连接的光输入端口22，所述光输入端口22将接收到的光传送到所述倍频器23进行放大和倍频后，通过所述第二光输出端口24传输至所述定制天线25，所述定制天线25将信号模式进行调整和优化后再将信号按需要的方向和口径发射出去。通过在前级模块1内设置光隔离器14，前级模块1输出光信号可以单向传输给后级模块2，后级模块2的反射信号不能返回进入前级模块1，避免了反射光和杂散光对前级模块1造成损伤。

此外，本实用新型通过将射频发生器和倍频器及其对应的器件分别集成在不同的模块内，通过兼容性高的光传输端口(第一光输出端口16和光输入端口22)进行连接，并且将后级模块设计成无源模块，在使用和更换模块时实现方便快捷的功能，使一套前级模块可以和多套后级模块配合工作，前后级模块之间的更换组装简单方便；使用成本低，各部件的可以单独购买，只要使用标准接口而且技术参数满足要求即可工作；而且光源维护成本低，只需要确认前级模块或者后级模块问题就可以针对性的进行更换，正常部分继续使用从而降低了维修成本。而且，后级模块2采用无源设计，在使用和更换模块时可以实现方便快捷的功能。

其中，所述倍频器(23)可以为零偏置的三倍倍频器。

本实施例中，所述射频发生器12为100GHz的雪崩二极管制成，所述倍频器23为肖特基倍频二极管制成，肖特基倍频二极管对输入信号进行放大和倍频后再输出给定制的天线，天线将信号模式进行调整和优化后再将信号按需要的方向和口径发射出去。

其中，本实施例中，前级模块1的主要参数为：输出频率：100GHz；输出功率：80mW；输出模式：CW/TTL modulation；输出端口：UG‐387/U‐M,WR‐430；后级模块2的主要参数为：输入频率：100GHz；输入功率：80mW；倍频效率：3.3％；输出功率：2.7mW；输出端口：UG‐387/U‐M,WR‐1500；输出方式：喇叭天线；所述电源模块3的参数为：220V交流输入输出：24V，1.5A直流输出。前级模块的输出接口采用EIA(Electronic Industries Alliance)‐国际标准WR‐430，可以使前级模块的光信号通过波导输出到后级模块，后级模块采用波导接收，从而实现良好的兼容性。

其中，所述前级模块1和后级模块2之间通过螺钉实现可拆卸固定连接。具体可以为，将后级模块的光输入端口22上的定位螺钉和前级模块的光输出端口16进行固定，即可完成安装，拆卸时，将后级模块的光输入端口22上的定位螺钉拆卸下即可。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。