[实用新型]一种弯曲的双向表面波分波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分波器，具体涉及一种弯曲的双向表面波分波器，属于光通信、太赫兹元件、数据存储和表面技术等领域。 

背景技术

人工表面等离子体(表面波)不受衍射极限的限制，因而可用于构造小型化元件，在表面技术以及数据存储等方面有重要应用。 

有效控制表面波的传播对于实现这些潜在重要应用至关重要。人们已提出了多种表面波分波器结构，但还没有实现弯曲的分波器，而实际中经常需要将电磁波沿弯曲路径传播，另外，通常采用的人工表面等离子体的耦合结构包括棱镜、缝隙和金属光栅结构等。 

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种弯曲损耗较小的弯曲的双向表面波分波器。 

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现： 

本实用新型包括厚度及弯曲度可调的两金属光栅结构和设置在两金属光栅结构一端的金属线；金属光栅结构的表面设有凹槽，两金属光栅结构上凹槽的结构参数不同，同一金属光栅结构上凹槽的数目为多个时其结构参数相同；结构参数包括深度、宽度、周期和横截面形状。 

本实用新型的分波器在微波段的实现是用外伸的同轴线内导体作为 金属线来激发两金属光栅结构的表面波。 

本实用新型通过金属线来激发表面刻有凹槽的金属光栅结构上的人工表面等离子体；本实用新型首次实现了具有较小弯曲损耗的弯曲双向表面波分波器的功能；本实用新型简单有效，便于加工，适用范围广。 

附图说明

图1为本实用新型的实施例结构示意图； 

图2为图1的侧视图； 

图3为图1中A的局部放大图(图中：深度h，宽度w，周期p，金属光栅结构高度H，金属光栅结构厚度D，凹槽上底到金属光栅结构边缘宽度d_top，凹槽下底到金属光栅结构边缘宽度d_bottom)； 

图4是不同凹槽深度h的金属光栅结构色散特性示意图； 

图5是不同凹槽下底到金属光栅结构边缘宽度d_bottom的金属光栅结构色散特性示意图。 

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。 

本实用新型包括左右两金属光栅结构1和设置在左右两金属光栅结构1一端的金属线(即两金属光栅结构1环绕在金属线的周围)。两金属光栅结构1的夹角随意，并不需要相对。用支持表面波传播的金属线来激励两金属光栅结构1的表面波。两金属光栅结构1的弯曲度和厚度可以调节。 

参见图1和图2，本实施例中，分波器在微波段的实现是用外伸的同 轴线内导体21作为金属线来激发两金属光栅结构1上的表面波。内导体延伸的长度、内导体的外径和金属光栅结构1的厚度等都会影响内导体上的场到金属光栅结构1上的场的耦合效率。 

参见图3，金属光栅结构1的表面设有凹槽12。 

同一金属光栅结构1的凹槽12结构参数相同；不同金属光栅结构1上凹槽12的结构参数不同。结构参数包括深度、宽度、周期和横截面形状。 

根据设定的工作频率选择两个凹槽结构参数不同的金属光栅结构1，其色散曲线不同，不同频率的电磁波在两个金属光栅结构1上的传播特性就不同，因而可以实现分波功能。通过电磁仿真工具来分析金属光栅结构1的色散曲线，通过控制金属光栅结构1表面凹槽12的深度、宽度、周期、横截面形状和金属光栅结构1厚度，使之工作在要求的频段范围内。 

另，通过改变凹槽12横截面形状和金属光栅结构1的弯曲度来实现较小的弯曲损耗。 

金属光栅结构1的材质对分波功能影响很小，一般选择价格便宜的金属如铝材、不锈钢等。 

本实用新型中支持表面波传播的金属光栅结构1根据工作频段不同，可采用不同加工工艺如线切割、精雕或者光刻。 

参见图4：可以看到凹槽深度h不同，金属光栅结构1上的表面波的色散曲线不同，所以，当左右两个金属光栅结构1的凹槽深度不同时，表面波在两个金属光栅结构1上的传播特性就不同；另外也可以通过调 节凹槽深度使分波器工作于要求的频率。 

参见图5：可以看到凹槽12下底到金属光栅结构1边缘宽度d_bottom不同，金属光栅结构1上的表面波的色散曲线不同，因而可以通过调节d_bottom使分波器工作于要求的频率。 

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。