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1、(10)申请公布号 CN 103676182 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103676182 A (21)申请号 201310599220.6 (22)申请日 2013.11.25 G02B 27/28(2006.01) (71)申请人 中国计量学院 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区学 源街 258 号 (72)发明人 李九生 (74)专利代理机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 代理人 张法高 (54) 发明名称 琴键形太赫兹波偏振分束器 (57) 摘要 本发明公开了一种琴键形太赫兹波偏振分束 器， 它包括信号输入端、 第一信号输出端、 第二信 。
2、号输出端、 第一正方形平板、 第二正方形平板、 第 三正方形平板、 第一直角梯形平板、 第二直角梯形 平板、 矩形开槽、 第一矩形平板、 第二矩形平板、 圆 柱形开槽 ； 第三正方形平板一端、 第一矩形平板、 第二矩形平板一边对齐顺次相连， 第二矩形平板 上设有 53 个圆柱形开槽， 第一直角梯形平板上 设有九个相同的矩形开槽 , 太赫兹波从信号输入 端水平输入， 第一信号输出端输出 TM 波， 第二信 号输出端输出 TE 波， 获得偏振分束性能。本发明 具有结构简单、 分束率高， 尺寸小， 成本低、 易于集 成等优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页。
3、 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103676182 A CN 103676182 A 1/1 页 2 1. 一种琴键形太赫兹波偏振分束器， 其特征在于包括信号输入端 （1） 、 第一信号输出 端 （2） 、 第二信号输出端 （3） 、 第一正方形平板 （4） 、 第二正方形平板 （5） 、 第三正方形平板 （6） 、 第一直角梯形平板 （7） 、 第二直角梯形平板 （8） 、 矩形开槽 （9） 、 第一矩形平板 （10） 、 第 二矩形平板 （11） 、 圆柱形开槽 （12） ； 第三正方形平板 （6。
4、） 一端、 第一矩形平板 （10） 、 第二矩 形平板 （11） 一边对齐顺次相连， 第二矩形平板 （11） 上设有 53 个圆柱形开槽 （12） ， 第三 正方形平板 （6） 和第一矩形平板 （10） 的上表面从下到上顺次放置第二直角梯形平板 （8） 、 第一直角梯形平板 （7） ， 第一直角梯形平板 （7） 上设有九个相同的矩形开槽 （9） ， 第一直角 梯形平板 （7） 下底边端为信号输入端 （1） ， 第一直角梯形平板 （7） 上底边端为第一信号输出 端 （2） ， 第三正方形平板 （6） 另一端为第二信号输出端 （3） ， 太赫兹波从信号输入端 （1） 水平 输入， 第一信号输出端 。
5、（2） 输出 TM 波， 第二信号输出端 （3） 输出 TE 波， 获得偏振分束性能。 2. 根据权利要求 1 所述的一种琴键形太赫兹波偏振分束器， 其特征在于所述的第 一正方形平板 （4）的材料为氮化硅， 第一正方形平板 （4）的边长为 100m120m， 高为 30m40m。 3. 根据权利要求 1 所述的一种琴键形太赫兹波偏振分束器， 其特征在于所述的第二 正方形平板 （5） 的材料为苯并环丁烯， 第二正方形平板 （5） 的边长为 100m120m， 高为 10m20m。 4. 根据权利要求 1 所述的一种琴键形太赫兹波偏振分束器， 其特征在于所述的第 三正方形平板 （6）的材料为氮化硅。
6、， 第三正方形平板 （6）的边长为 100m120m， 高为 30m40m。 5. 根据权利要求 1 所述的一种琴键形太赫兹波偏振分束器， 其特征在于所述的第一直 角梯形平板 （7） 的材料为氮化硅， 第一直角梯形平板 （7） 的上底边长为 30m40m， 下底边 长为 100m120m， 直角边长为 200m220m， 高为 30m40m。 6. 根据权利要求 1 所述的一种琴键形太赫兹波偏振分束器， 其特征在于所述的第二直 角梯形平板 （8） 的材料为苯并环丁烯， 第二直角梯形平板 （8） 的上底边长为 30m40m， 下 底边长为 100m120m， 直角边长为 200m220m， 高为。
7、 10m20m。 7. 根据权利要求 1 所述的一种琴键形太赫兹波偏振分束器， 其特征在于所述的矩形开 槽 （9） 的长为 32m34m， 宽为 18m20m， 高为 30m40m。 8. 根据权利要求 1 所述的一种琴键形太赫兹波偏振分束器， 其特征在于所述的第一 矩形平板 （10） 的材料为氮化硅， 第一矩形平板 （10） 长为 200m220m， 宽为 120m140m， 高为 30m40m ； 所述的第二矩形平板 （11） 的材料为氮化硅， 第二矩形平板 （11） 的长为 130m150m， 宽为 80m100m， 高为 30m40m。 9. 根据权利要求 1 所述的一种琴键形太赫兹波。
8、偏振分束器， 其特征在于所述的圆柱形 开槽 （12） 的半径为 10m12m， 高为 30m40m。 权 利 要 求 书 CN 103676182 A 2 1/3 页 3 琴键形太赫兹波偏振分束器 技术领域 0001 本发明涉及分束器， 尤其涉及一种琴键形太赫兹波偏振分束器。 背景技术 0002 近年来， 在电磁波谱上介于发展已相当成熟的毫米波和红外光之间的太赫兹波无 疑是一个崭新的研究领域。太赫兹波频率 0.110THz， 波长为 30m3000m。长期以来， 由 于缺乏有效的太赫兹波产生和检测方法， 与传统的微波技术和光学技术相比较， 人们对该 波段电磁辐射性质的了解甚少， 以至于该波段成。
9、为了电磁波谱中的太赫兹空隙。随着太赫 兹辐射源和探测技术的突破， 太赫兹独特的优越特性被发现并在材料科学、 气体探测、 生物 和医学检测、 通信等方面展示出巨大的应用前景。可以说太赫兹技术科学不仅是科学技术 发展中的重要基础问题， 又是新一代信息产业以及基础科学发展的重大需求。高效的太赫 兹辐射源和成熟的检测技术是推动太赫兹技术科学发展和应用的首要条件， 但太赫兹技术 的广泛应用离不开满足不同应用领域要求的实用化功能器件的支撑。在太赫兹通信、 多谱 成像、 物理、 化学等众多应用系统中， 对太赫兹波导、 开关、 偏振分束器、 滤波及耦合等功能 器件的需求是迫切的。 0003 太赫兹波偏振分束器。
10、是一类重要的太赫兹波功能器件， 近年来太赫兹波偏振分束 器已成为国内外研究的热点和难点。然而现有的太赫兹波偏振分束器大都存在着结构复 杂、 分束率低、 成本高等诸多缺点， 所以研究结构简单、 分束率高、 成本低的太赫兹波偏振分 束器意义重大。 发明内容 0004 本发明的目的是克服现有技术的不足， 提供一种琴键形太赫兹波偏振分束器。 0005 琴键形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、 第一正方形平板、 第二正方形平板、 第三正方形平板、 第一直角梯形平板、 第二直角梯形平 板、 矩形开槽、 第一矩形平板、 第二矩形平板、 圆柱形开槽 ； 第三正方形平板一端、。
11、 第一矩形 平板、 第二矩形平板一边对齐顺次相连， 第二矩形平板上设有 53 个圆柱形开槽， 第三正 方形平板和第一矩形平板的上表面从下到上顺次放置第二直角梯形平板、 第一直角梯形平 板， 第一直角梯形平板上设有九个相同的矩形开槽， 第一直角梯形平板下底边端为信号输 入端， 第一直角梯形平板上底边端为第一信号输出端， 第三正方形平板另一端为第二信号 输出端， 太赫兹波从信号输入端水平输入， 第一信号输出端输出 TM 波， 第二信号输出端输 出 TE 波， 获得偏振分束性能。 0006 所述的第一正方形平板的材料为氮化硅， 第一正方形平板的边长为 100m120m， 高为 30m40m。所述的第。
12、二正方形平板的材料为苯并环丁烯， 第二正方形平板的边长为 100m120m， 高为10m20m。 所述的第三正方形平板的材料为氮化硅， 第三正方形平板的 边长为 100m120m， 高为 30m40m。所述的第一直角梯形平板的材料为氮化硅， 第一直 角梯形平板的上底边长为 30m40m， 下底边长为 100m120m， 直角边长为 200m220m， 说 明 书 CN 103676182 A 3 2/3 页 4 高为 30m40m。所述的第二直角梯形平板的材料为苯并环丁烯， 第二直角梯形平板的上 底边长为30m40m， 下底边长为100m120m， 直角边长为200m220m， 高为10m20。
13、m。 所述的矩形开槽的长为32m34m， 宽为18m20m， 高为30m40m。 所述的第一矩形平板 的材料为氮化硅， 第一矩形平板长为 200m220m， 宽为 120m140m， 高为 30m40m ； 所 述的第二矩形平板的材料为氮化硅， 第二矩形平板的长为 130m150m， 宽为 80m100m， 高为 30m40m。所述的圆柱形开槽的半径为 10m12m， 高为 30m40m。 0007 本发明的琴键形太赫兹波偏振分束器具有结构简单紧凑， 分束率高， 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。
14、 是琴键形太赫兹波偏振分束器的结构示意图 ； 图 2 是琴键形太赫兹波偏振分束器第一信号输出端的 TM、 TE 波输出功率曲线 ； 图 3 是琴键形太赫兹波偏振分束器第二信号输出端的 TE、 TM 波输出功率曲线。 具体实施方式 0009 如图 1 所示， 一种琴键形太赫兹波偏振分束器包括信号输入端 1、 第一信号输出端 2、 第二信号输出端3、 第一正方形平板4、 第二正方形平板5、 第三正方形平板6、 第一直角梯 形平板7、 第二直角梯形平板8、 矩形开槽9、 第一矩形平板10、 第二矩形平板11、 圆柱形开槽 12 ； 第三正方形平板 6 一端、 第一矩形平板 10、 第二矩形平板 11。
15、 一边对齐顺次相连， 第二矩 形平板11上设有53个圆柱形开槽12， 第三正方形平板6和第一矩形平板10的上表面从 下到上顺次放置第二直角梯形平板 8、 第一直角梯形平板 7， 第一直角梯形平板 7 上设有九 个相同的矩形开槽 9， 第一直角梯形平板 7 下底边端为信号输入端 1， 第一直角梯形平板 7 上底边端为第一信号输出端 2， 第三正方形平板 6 另一端为第二信号输出端 3， 太赫兹波从 信号输入端 1 水平输入， 第一信号输出端 2 输出 TM 波， 第二信号输出端 3 输出 TE 波， 获得 偏振分束性能。 0010 所述的第一正方形平板 4 的材料为氮化硅， 第一正方形平板 4 。
16、的边长为 100m120m， 高为 30m40m。所述的第二正方形平板 5 的材料为苯并环丁烯， 第二正方 形平板 5 的边长为 100m120m， 高为 10m20m。所述的第三正方形平板 6 的材料为氮化 硅， 第三正方形平板6的边长为100m120m， 高为30m40m。 所述的第一直角梯形平板7 的材料为氮化硅， 第一直角梯形平板7的上底边长为30m40m， 下底边长为100m120m， 直角边长为 200m220m， 高为 30m40m。所述的第二直角梯形平板 8 的材料为苯并环丁 烯， 第二直角梯形平板 8 的上底边长为 30m40m， 下底边长为 100m120m， 直角边长为 。
17、200m220m， 高为10m20m。 所述的矩形开槽9的长为32m34m， 宽为18m20m， 高为 30m40m。 所述的第一矩形平板10的材料为氮化硅， 第一矩形平板10长为200m220m， 宽为 120m140m， 高为 30m40m ； 所述的第二矩形平板 11 的材料为氮化硅， 第二矩形平 板 11 的长为 130m150m， 宽为 80m100m， 高为 30m40m。所述的圆柱形开槽 12 的半 径为 10m12m， 高为 30m40m。 0011 实施例 1 第一正方形平板的材料为氮化硅， 第一正方形平板的边长为 100m， 高为 30m。第二正 说 明 书 CN 1036。
18、76182 A 4 3/3 页 5 方形平板的材料为苯并环丁烯， 第二正方形平板的边长为 100m， 高为 10m。第三正方形平 板的材料为氮化硅， 第三正方形平板的边长为 100m， 高为 30m。第一直角梯形平板的材料 为氮化硅， 第一直角梯形平板的上底边长为 30m， 下底边长为 100m， 直角边长为 200m， 高 为 30m。第二直角梯形平板的材料为苯并环丁烯， 第二直角梯形平板的上底边长为 30m， 下底边长为 100m， 直角边长为 200m， 高为 10m。矩形开槽的长为 32m， 宽为 18m， 高为 30m。第一矩形平板的材料为氮化硅， 第一矩形平板长为 200m， 宽为。
19、 120m， 高为 30m ； 第二矩形平板的材料为氮化硅， 第二矩形平板的长为 130m， 宽为 80m， 高为 30m。圆柱形 开槽 12 的半径为 10m， 高为 30m。琴键形太赫兹波偏振分束器的第一信号输出端 2 的 TM 波、 TE 波透射率曲线如图 2 所示， 在 0.71.7THz 频段 TM 波最大输出功率 ( 插入损耗 ) 为 0.07dB， TE 波最小输出功率 ( 消光比 ) 为 32dB。琴键形太赫兹波偏振分束器的第二信号输 出端 3 的 TE 波、 TM 波透射率曲线如图 3 所示， 在 0.71.7THz 频段 TE 波最大输出功率 ( 插 入损耗 ) 为 0.09dB， TM 波最小输出功率 ( 消光比 ) 为 37dB。 说 明 书 CN 103676182 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103676182 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 103676182 A 7 。