[发明专利]跑道形结构的太赫兹波偏振分束器

权利要求书

1.一种跑道形结构的太赫兹波偏振分束器，其特征在于包括太赫兹波输入端（1）、第一信号输出端（2）、第二信号输出端（3）、基体（4）、左侧n形波导（5）、中间耦合区域（6）、右侧螺旋形波导（7）；基体（4）上设有左侧n形波导（5）、中间耦合区域（6）、右侧螺旋形波导（7），左侧n形波导（5）为上下对称结构，左侧n形波导（5）包括顺次连接L形波导、半圆环波导和倒L形波导，L形波导由上侧纵向波导、上侧四分之一圆弧波导、上侧横向波导依次连接而成，倒L形波导由下侧纵向波导、下侧四分之一圆弧波导、下侧横向波导依次连接而成，中间耦合区域（6）由上下左右对称的四个跑道形结构（8）组成，其中两个跑道形结构（8）纵向排列在中间耦合区域（6）的中间位置，余下的两个跑道形结构（8）分别横向排列在中间位置的上、下两侧，跑道形结构（8）由外侧的跑道形波导（9）和内侧的跑道形柱体（10）组成，右侧螺旋形波导（7）由从右到左顺次排列的第二纵向波导（11）、第二四分之一圆弧波导（12）、第二横向波导（13）、第二半圆环波导（14）、四分之三圆弧波导（15）连接而成，第二半圆环波导（14）和四分之三圆弧波导（15）组成一个向内螺旋的结构；太赫兹波从太赫兹波输入端（1）输入，TM波直接经左侧n形波导（5）从第一信号输出端（2）输出，通过中间耦合区域（6）的耦合作用，TE波从第二信号输出端（3）输出，获得偏振分束的功能。

2.根据权利要求1所述的一种跑道形结构的太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的基体（4）的材料为二氧化硅，长度为2900μm~3000μm，宽度为1880μm~2000μm，厚度为300μm~400μm。

3.根据权利要求1所述的一种跑道形结构的太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的波导的材料为硅，宽度均为50μm~80μm，厚度均为30μm~40μm。

4.根据权利要求1所述的一种跑道形结构的太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的左侧n形波导（5）的上侧纵向波导长度为400μm~500μm，上侧四分之一圆弧波导的外圆半径r1为100μm~120μm，上侧横向波导长度为300μm~400μm，半圆环波导的外圆半径r2为400μm~450μm。

5.根据权利要求1所述的一种跑道形结构的太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的中间耦合区域（6）与左侧n形波导（5）和右侧螺旋形波导（7）之间的距离均为20μm~30μm；中间耦合区域（6）中两个纵向排列的跑道形结构（8）间隔距离为10μm~20μm，上、下两侧横向排列的跑道形结构（8）与两个纵向排列的跑道形结构（8）之间的距离均为20μm~30μm。

6.根据权利要求1所述的一种跑道形结构的太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的跑道形波导（9）的外圆半径为200μm~250μm，跑道形波导（9）的横向直线形波导长为300μm~400μm；所述的跑道形柱体（10）长度为560μm~580μm，宽度为140μm~160μm。

7.根据权利要求1所述的一种跑道形结构的太赫兹波偏振分束器，其特征在于所述的右侧螺旋形波导（7）的第二纵向波导（11）的长度为1040μm~1100μm，第二四分之一圆弧波导（12）的外圆半径r3为300μm~350μm，第二横向波导（13）的长度为300μm~400μm，第二半圆环波导（14）的外圆半径r4为400μm~450μm，四分之三圆弧波导（15）的外圆半径r5为250μm~300μm。