专利名称：儿字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及分束器，尤其涉及一种儿字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器。
背景技术：
近年来，作为电磁波谱中最后一个未被开发的“处女地”，太赫兹波段逐渐受到各国学者的关注。太赫兹电磁波有非常宽的还没分配的频带，并且具有传输速率高、方向性好、安全性高、散射小及穿透性好等许多特性，发展太赫兹通信及其它相关技术已成为各发达国家研究的热点。其实早在1896年和1897年，Rubens和Nichols等研究工作者就对该波段进行了初步的探索，而“terahertz”这一术语1974年第一次出现于Fleming在IEEE上发表的一篇报道中，它被用来描述迈克尔逊干涉仪的谱线频率范围。随·后，太赫兹出现在学者们的视野的频率越来越高。1973年，在IEEE MTT-S的会议摘要中，Kerecman等人提出将太赫兹应用于点接触式二极管探测器的频率范围内，并且Ashley和Palka等人提出其做为水激光共振频率的参考。近年来，随着光子学与纳米技术的创新与发展，使得太赫兹科学的研究被应用于越来越多的领域中，如信息通信、生物医学、无损评估、国家安全、食品和农产品的质量管理、全球环境监控以及超高速计算等。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的目的是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，提供一种儿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儿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、拱形平板偏振器、直线形平板偏振器、拱形耦合区域、直线形耦合区域；拱形平板偏振器有拱形平板叠加而成，直线形平板偏振器由直线形平板叠加而成，拱形耦合区域由拱形平板偏振器分隔组成，直线形耦合区域由直线形平板偏振器分隔组成，直线形耦合区域的两端口分别为信号输入端、第一信号输出端，拱形耦合区域，拱形耦合区域一端口为第二信号输出端。所述的带状拱形耦合区域，宽度为8mm-10mm。所述的拱形平板偏振器长度40-45mm。所述的直线形平板偏振器长度30_35mm。所述的拱形平板弯曲角度Θ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。
图I是儿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是儿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3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4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
如图广4所示，儿字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器包括信号输入端I、第一信号输出端2、第二信号输出端3、拱形平板偏振器4、直线形平板偏振器5、拱形耦合区域6、直线形耦合区域7 ;拱形平板偏振器4有拱形平板叠加而成，直线形平板偏振器5由直线形平板叠加而成，拱形耦合区域6由拱形平板偏振器4分隔组成，直线形耦合区域7由直线形平板偏振器4分隔组成，直线形耦合区域7的两端口分别为信号输入端I、第一信号输出端2，拱形耦合区域6，拱形耦合区域6 —端口为第二信号输出端3。所述的带状拱形耦合区域5，宽度为8mm-10mm。所述的拱形平板偏振器4长度40-45mm。所述的直线形平板偏振器5长度30_35mm。所述的拱形平板弯曲角度Θ为90度。实施例I对称式拱形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器上，a为2mm，间距d为10mm，拱形平板偏振器4长度45mm，直线形平板偏振器长度35mm，拱形平板弯曲角度Θ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1^=3. 42和n2=l. 6，对称式拱形耦合区域材料为空气Iitl=It5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O. Γ1. OTHz频段TE波最大透射率为99%，TM波最小透射率为1%。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O. Γ1. OTHz频段TM波最大透射率为98%，TE波最小透射率为1%。
权利要求1.一种儿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(I)、第一信号输出端(2)、第二信号输出端(3)、拱形平板偏振器(4)、直线形平板偏振器(5)、拱形耦合区域(6)、直线形耦合区域(7 );拱形平板偏振器(4)有拱形平板叠加而成，直线形平板偏振器(5)由直线形平板叠加而成，拱形耦合区域(6)由拱形平板偏振器(4)分隔组成，直线形耦合区域(7)由直线形平板偏振器(4)分隔组成，直线形耦合区域(7)的两端口分别为信号输入端(I)、第一信号输出端(2),拱形稱合区域(6),拱形稱合区域(6) —端口为第二信号输出端(3)。
2.根据权利要求I所述的一种儿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拱形稱合区域(5),宽度为8mm-10mm。
3.根据权利要求I所述的一种儿字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器，，其特征在于所述的拱形平板偏振器(4)长度40-45mm。
4.根据权利要求I所述的一种儿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(5)长度30-35_。
5.根据权利要求I所述的一种儿字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器，，其特征在于所述的拱形平板弯曲角度Θ为90度。
专利摘要本实用新型公开了一种儿字形一维光子晶体太赫兹波偏振分束器。它包括信号输入端、第一信号输出端、第二信号输出端、拱形平板偏振器、直线形平板偏振器、拱形耦合区域、直线形耦合区域；拱形平板偏振器由拱形平板叠加而成，直线形平板偏振器有直线形平板叠加而成，拱形耦合区域由拱形平板偏振器分隔组成，直线形耦合区域由直线形平板偏振器分隔组成，直线形耦合区域的两端口分别为信号输入端、第一信号输出端，拱形耦合区域，拱形耦合区域一端口为第二信号输出端。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。
文档编号G02B6/27GK202661674SQ20122029860
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者曹柠柠, 李九生, 程伟 申请人:中国计量学院