本發明專利技術公開了一種基于縫隙結構的太赫茲波開關。它包括信號輸入端、信號輸出端、基板、輸入端縫隙、半圓耦合縫隙區域、短連接線縫隙、左開口圓環縫隙、橢圓耦合縫隙、輸出端縫隙、長連接線縫隙、右開口圓環縫隙、矩形耦合縫隙、激光輸入端；基板上設有輸入端縫隙、半圓耦合縫隙區域、短連接線縫隙、左開口圓環縫隙、橢圓耦合縫隙、輸出端縫隙、長連接線縫隙、右開口圓環縫隙、矩形耦合縫隙，信號從信號輸入端輸入，從信號輸出端輸出。本發明專利技術的基于縫隙結構的太赫茲波開關，具有結構簡單，消光比高，尺寸小，成本低，便于制作、易于集成等優點，滿足在太赫茲波成像，醫學分析，太赫茲波通信等領域應用的要求。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及太赫茲波開關，尤其涉及一種基于縫隙結構的太赫茲波開關。
技術介紹
太赫茲(Terahertz，簡稱THz)輻射是對一個特定波段的電磁輻射的統稱，通常它是指頻率在O. ITHflOTHz之間的電磁波。直到上世紀80年代中期以前，人們對這個頻段的電磁波特性知之甚少，形成了遠紅外線和毫米波之間所謂的“太赫茲空隙”(TerahertzGap)，從頻譜上看，太赫茲輻射在電磁波譜中介于微波與紅外輻射之間；在電子學領域，太赫茲輻射被稱為毫米波或亞毫米波；在光學領域，它又被稱為遠紅外射線；從能量上看，太赫茲波段的能量介于電子和光子之間。對太赫茲波段進行廣泛的研究是從20世紀80年代中期以超快光電子學為基礎的脈沖太赫茲技術產生以后。隨著低尺度半導體技術、超快激 光技術以及超快光電子技術的飛速發展，太赫茲技術表現出了極大的應用潛力，在物理、化學、生物學、材料、醫學、通信等領域具有重大的科學價值和廣泛的應用前景。太赫茲波段具有頻率高、帶寬寬、信道數多等特點，特別適合用于局域網以及寬帶移動通信。用太赫茲通信可以獲得IOGbps的無線傳輸速度，這比目前的超寬帶技術快幾百甚至上千倍。太赫茲無線通信能提供Gbps甚至更大容量的多重數據信道，數據帶寬將會超過現有無線協議，如IEEE820. Ilb 等。在太赫茲技術及應用中，太赫茲波功能器件的研究是太赫茲技術發展的一個重要環節。雖然國內外對于太赫茲波功能器件的研究已經逐漸展開，但是太赫茲波功能器件作為太赫茲波科學技術應用中的重點和難點，仍然需要投入大量的人力和物力進行深入的探索和研究。太赫茲波開關是一種非常重要的太赫茲波器件，用于控制太赫茲波的傳輸?，F有的太赫茲波開關往往結構復雜、體積龐大并且價格昂貴，因此有必要設計一種結構簡單，尺寸小，制作方便，消光比高的太赫茲波開關以滿足未來太赫茲波技術應用需要。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了克服現有技術結構復雜，實際制作困難，成本高的不足，提供一種結構簡單、尺寸小的基于縫隙結構的太赫茲波開關。為了達到上述目的，本專利技術的技術方案如下 基于縫隙結構的太赫茲波開關包括信號輸入端、信號輸出端、基板、輸入端縫隙、半圓耦合縫隙區域、短連接線縫隙、左開口圓環縫隙、橢圓耦合縫隙、輸出端縫隙、長連接線縫隙、右開口圓環縫隙、矩形耦合縫隙、激光輸入端；基板上設有輸入端縫隙、半圓耦合縫隙區域、短連接線縫隙、左開口圓環縫隙、橢圓耦合縫隙、輸出端縫隙、長連接線縫隙、右開口圓環縫隙、矩形耦合縫隙，半圓耦合縫隙區域為反向設置的左右兩個半圓環，半圓耦合縫隙區域的左半圓環下端、左半圓環上端、右半圓環下端、右半圓環上端分別對應與輸入端縫隙、短連接線縫隙一端、輸出端縫隙和長連接線縫隙一端相連，短連接線縫隙的另一端與左開口圓環縫隙連接，離左開口圓環縫隙上端20 μ πΓ30 μ m處設有橢圓耦合縫隙，長連接線縫隙另一端與右開口圓環縫隙連接，輸出端縫隙和長連接線縫隙之間設有矩形耦合縫隙，夕卜加激光垂直照射在矩形耦合縫隙區域；太赫茲波輸入端輸入，在沒有外加激光照射矩形耦合縫隙區域的條件下，頻率為O. 40THZ的太赫茲波經過半圓耦合縫隙區域、輸出端縫隙后，直接從信號輸出端輸出，在有外加激光照射矩形耦合縫隙區域時，頻率為O. 40THz的太赫茲波被耦合進橢圓耦合縫隙區域和矩形耦合縫隙區域，不能從信號輸出端輸出，實現對頻率為O. 40THz的太赫茲波的通斷功能。所述的基板的長度為2820 μ ηΓ2850 μ m,寬度為1100 μ ηΓ 200 μ m,高度為300 μ m^400 μ m0所述的縫隙的深度為100 μ πΓ 50 μ m，縫隙的寬度為60 μ πΓ70 μ m。所述的輸入端縫隙的長度為700μπΓ800μπι;所述的半圓耦合縫隙區域的外半圓半徑為350 μ πΓ400 μ m。所述的短連接線縫隙長度為100 μ πΓ 50 μ m。所述的左開口圓環縫隙和右開口圓環縫隙的外環半徑均為100 μ πΓ200 μ m,內環半徑均為40 μ πΓ 40 μ m ;所述的橢圓耦合縫隙的外側橢圓的長軸為200 μ πΓ400 μ m,短軸為150 μ πΓ200 μ m。所述的輸出端縫隙的長度為1400 μ πΓ 600 μ m ;所述的長連接線縫隙的長度為700 μ πΓ800 μ m。所述的矩形耦合縫隙的外框長度、寬度分別為660 μ πΓ700 μ m、500 μ πΓ540 μ m。 本專利技術的基于縫隙結構的太赫茲波開關，具有結構簡單，消光比高，尺寸小，成本低，便于制作、易于集成等優點，滿足在太赫茲波成像，醫學分析，太赫茲波通信等領域應用的要求。附圖說明 圖I是基于縫隙結構的太赫茲波開關的結構示意 圖2是基于縫隙結構的太赫茲波開關通狀態下的性能曲線 圖3是基于縫隙結構的太赫茲波開關斷狀態下的性能曲線圖。具體實施例方式如圖I所示，基于縫隙結構的太赫茲波開關包括信號輸入端I、信號輸出端2、基板3、輸入端縫隙4、半圓耦合縫隙區域5、短連接線縫隙6、左開口圓環縫隙7、橢圓耦合縫隙8、輸出端縫隙9、長連接線縫隙10、右開口圓環縫隙11、矩形耦合縫隙12、激光輸入端13 ;基板3上設有輸入端縫隙4、半圓耦合縫隙區域5、短連接線縫隙6、左開口圓環縫隙7、橢圓耦合縫隙8、輸出端縫隙9、長連接線縫隙10、右開口圓環縫隙11、矩形耦合縫隙12，半圓耦合縫隙區域5為反向設置的左右兩個半圓環，半圓耦合縫隙區域5的左半圓環下端、左半圓環上端、右半圓環下端、右半圓環上端分別對應與輸入端縫隙4、短連接線縫隙6 —端、輸出端縫隙9和長連接線縫隙10—端相連，短連接線縫隙6的另一端與左開口圓環縫隙7連接，離左開口圓環縫隙7上端20 μ πΓ30 μ m處設有橢圓耦合縫隙8，長連接線縫隙10另一端與右開口圓環縫隙11連接，輸出端縫隙9和長連接線縫隙10之間設有矩形耦合縫隙12，夕卜加激光垂直照射在矩形耦合縫隙12區域；太赫茲波輸入端I輸入，在沒有外加激光照射矩形耦合縫隙12區域的條件下，頻率為O. 40THz的太赫茲波經過半圓耦合縫隙區域5、輸出端縫隙9后，直接從信號輸出端2輸出，在有外加激光照射矩形耦合縫隙12區域時，頻率為O.40THz的太赫茲波被耦合進橢圓耦合縫隙8區域和矩形耦合縫隙12區域，不能從信號輸出端2輸出，實現對頻率為O. 40THz的太赫茲波的通斷功能。所述的基板3的長度為2820 μ πΓ2850 μ m,寬度為1100 μ ηΓ 200 μ m,高度為300 μ m^400 μ m0所述的縫隙的深度為100 μ πΓ 50 μ m，縫隙的寬度為60 μ πΓ70 μ m。所述的輸入端縫隙4的長度為700 μ πΓ800 μ m ;所述的半圓耦合縫隙區域5的外半圓半徑為350 μ πΓ400 μ m。所述的短連接線縫隙6長度為100 μ πΓ 50 μ m。所述的左開口圓環縫隙7和右開口圓環縫隙11的外環半徑均為100 μ πΓ200 μ m,內環半徑均為40 μ πΓ 40 μ m ;所述的橢圓耦合縫隙8的外側橢圓的長軸為200 μ πΓ400 μ m,短軸為150 μ πΓ200 μ m。所述的輸出端縫隙9的長度為1400 μ πΓ 600 μ m ;所述的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于縫隙結構的太赫茲波開關，其特征在于包括信號輸入端（1）、信號輸出端（2）、基板（3）、輸入端縫隙（4）、半圓耦合縫隙區域（5）、短連接線縫隙（6）、左開口圓環縫隙（7）、橢圓耦合縫隙（8）、輸出端縫隙（9）、長連接線縫隙（10）、右開口圓環縫隙（11）、矩形耦合縫隙（12）、激光輸入端（13）；基板（3）上設有輸入端縫隙（4）、半圓耦合縫隙區域（5）、短連接線縫隙（6）、左開口圓環縫隙（7）、橢圓耦合縫隙（8）、輸出端縫隙（9）、長連接線縫隙（10）、右開口圓環縫隙（11）、矩形耦合縫隙（12），半圓耦合縫隙區域（5）為反向設置的左右兩個半圓環，半圓耦合縫隙區域（5）的左半圓環下端、左半圓環上端、右半圓環下端、右半圓環上端分別對應與輸入端縫隙（4）、短連接線縫隙（6）一端、輸出端縫隙（9）和長連接線縫隙（10）一端相連，短連接線縫隙（6）的另一端與左開口圓環縫隙（7）連接，離左開口圓環縫隙（7）上端？20μm~30μm處設有橢圓耦合縫隙（8），長連接線縫隙（10）另一端與右開口圓環縫隙（11）連接，輸出端縫隙（9）和長連接線縫隙（10）之間設有矩形耦合縫隙（12），外加激光垂直照射在矩形耦合縫隙（12）區域；太赫茲波輸入端（1）輸入，在沒有外加激光照射矩形耦合縫隙（12）區域的條件下，頻率為0.40THz的太赫茲波經過半圓耦合縫隙區域（5）、輸出端縫隙（9）后，直接從信號輸出端（2）輸出，在有外加激光照射矩形耦合縫隙（12）區域時，頻率為0.40THz的太赫茲波被耦合進橢圓耦合縫隙（8）區域和矩形耦合縫隙（12）區域，不能從信號輸出端（2）輸出，實現對頻率為0.40THz的太赫茲波的通斷功能。...
【技術特征摘要】
1.一種基于縫隙結構的太赫茲波開關，其特征在于包括信號輸入端(I)、信號輸出端(2)、基板(3)、輸入端縫隙(4)、半圓耦合縫隙區域(5)、短連接線縫隙(6)、左開口圓環縫隙(7)、橢圓耦合縫隙(8)、輸出端縫隙(9)、長連接線縫隙(10)、右開口圓環縫隙(11)、矩形耦合縫隙(12)、激光輸入端(13);基板(3)上設有輸入端縫隙(4)、半圓耦合縫隙區域(5)、短連接線縫隙(6)、左開口圓環縫隙(7)、橢圓耦合縫隙(8)、輸出端縫隙(9)、長連接線縫隙(10)、右開口圓環縫隙(11)、矩形耦合縫隙(12)，半圓耦合縫隙區域(5)為反向設置的左右兩個半圓環，半圓稱合縫隙區域(5)的左半圓環下端、左半圓環上端、右半圓環下端、右半圓環上端分別對應與輸入端縫隙(4)、短連接線縫隙(6)—端、輸出端縫隙(9)和長連接線縫隙(10)—端相連，短連接線縫隙(6)的另一端與左開口圓環縫隙(7)連接，離左開口圓環縫隙(7)上端20 μ πΓ30 μ m處設有橢圓耦合縫隙(8)，長連接線縫隙(10)另一端與右開口圓環縫隙(11)連接，輸出端縫隙(9)和長連接線縫隙(10)之間設有矩形耦合縫隙(12)，外力口 激光垂直照射在矩形耦合縫隙(12)區域；太赫茲波輸入端(I)輸入，在沒有外加激光照射矩形耦合縫隙(12)區域的條件下，頻率為O. 40THz的太赫茲波經過半圓耦合縫隙區域(5)、輸出端縫隙(9)后，直接從信號輸出端(2)輸出，在有外加激光照射矩形耦合縫隙(12)區域時，頻率為O. 40THz的太赫茲波被耦合進橢圓耦合縫隙(8)區域和矩形耦合縫隙(12)區域，不能從信號輸出端(2)輸出，實現對頻率為O...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李九生，
申請(專利權)人：中國計量學院，
類型：發明
國別省市：
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