[发明专利]双S形太赫兹波偏振分束器

说明书

技术领域

本发明涉及分束器，尤其涉及一种双S形太赫兹波偏振分束器。

背景技术

随着超快激光技术的发展以及人们对太赫兹波段及脉冲光源认识的进一步深入，太赫兹技术作为一种新的，快速发展的技术在许多领域备受关注。尤其在医疗诊断、生物技术、物体成像、信息领域等方面，太赫兹技术已经得到了应用，并显示出了广阔的应用前景。太赫兹波具有以下性质：(1)瞬态性：太赫兹脉冲的典型脉宽在皮秒量级，不但可以方便的进行时间分辨研究，而且通过取样测量技术，能够有效抑制背影辐射噪声干扰。(2)宽带性：太赫兹脉冲源通常包括若干个周期的电磁振荡，单个脉冲的频带可以覆盖从GHz至几十THz范围；(3)相干性：太赫兹的相干性源于其产生机制。它是由相干电流驱动的偶极子振荡产生，或是由相干的激光脉冲通过非线性光学差频变换产生；(4)低能性：太赫兹光子的能量只有千分之一电子伏特，不易破坏被检测的物质，适合生物大分子与活性物质结构研究；(5)太赫兹辐射具有很好的穿透性，它能以很小的衰减穿透物质如烟尘、墙壁、碳板、布料及陶瓷等，在环境控制方面能有效发挥作用。太赫兹辐射的上述特点决定了它在许多基础性研究领域有着相当重要的应用前景。

太赫兹通信技术在短距离无线通信方面具有广阔的应用前景，但是太赫兹波功能器件的缺乏是太赫兹通信技术当前亟待解决的问题。太赫兹波功能器件的研制与发展是太赫兹波科学技术研究中的重点和难点，现有的太赫兹波功能器件结构复杂、体积较大并且价格昂贵，因此小型化、低成本的太赫兹波功能器件是太赫兹波应用的关键。但是作为太赫兹波应用的关键器件之一的太赫兹波偏振分束器的相关报道很少，因此有必要设计一种结构简单紧凑，尺寸小、质量轻，分束效率高的太赫兹偏振分束器来满足未来太赫兹波技术应用的需要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术分束率低，体积大，结构复杂，实际制作过程困难的不足，提供一种高分束率的双S形太赫兹波偏振分束器。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

双S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、基体、第一横向直波导、第二横向直波导、第三横向直波导、第四横向直波导、倒等腰梯形波导、第一纵向直波导、第二纵向直波导、S形波导、倒S形波导；基体上设有第一横向直波导、第二横向直波导、第三横向直波导、第四横向直波导、倒等腰梯形波导、第一纵向直波导、第二纵向直波导、S形波导、倒S形波导，第一横向直波导、第二横向直波导、第三横向直波导依次连接成一字形波导，倒等腰梯形波导的上端与第二横向直波导相连，第一纵向直波导的上端连接在倒等腰梯形波导的下端中心位置，第一纵向直波导的下端与第四横向直波导的左端相连，第一纵向直波导与第四横向直波导组成一个L形波导，第二纵向直波导的上、下两端分别和第三横向直波导、第四横向直波导相连，第一纵向直波导和第二纵向直波导之间左右对称设有S形波导和倒S形波导，太赫兹波从信号输入端输入，TE波直接从第一信号输出端输出、TM波从第二信号输出端输出，获得偏振分束的功能。

所述的基体的材料为二氧化硅，长度为2200μm~2400μm，宽度为1400μm~1600μm，厚度为300μm~400μm。所述的波导的材料均为硅，厚度均为50μm~100μm。所述的第一横向直波导、第二横向直波导、第三横向直波导、第四横向直波导的长度分别为300μm~400μm、700μm~800μm、1100μm~1200μm、1500μm~1600μm，宽度均为100μm~150μm。所述的倒等腰梯形波导的上底长度为400μm~500μm，下底长度为700μm~800μm，高度为300μm~400μm。所述的第一纵向直波导、第二纵向直波导的长度分别为600μm~700μm、900μm~1000μm，宽度均为100μm~150μm；第一纵向直波导与第二纵向直波导之间的距离为1000μm~1200μm。所述的S形波导和倒S形波导的尺寸相同，S形波导的外侧长度为450μm~460μm，S形波导的上侧纵向波导的长度为320μm~330μm，整个波导的宽度为100μm~150μm；S形波导和倒S形波导之间的距离为30μm~40μm。

本发明的双S形太赫兹波偏振分束器具有结构紧凑，分束率高，尺寸小，便于制作，易于集成等优点，满足在太赫兹波医学成像、太赫兹波通信等领域应用的要求。

附图说明：

图1是双S形太赫兹波偏振分束器立体结构示意图；

图2是双S形太赫兹波偏振分束器平面结构示意图；