[实用新型]周期性双环双开口谐振方环结构的太赫兹波滤波器

说明书

本实用新型涉及滤波器，尤其涉及一种周期性双环双开口谐振方环结构的太赫兹波滤波器。 

太赫兹(THz)波是指频率在0.1～10THz(波长为3000～30μm)范围内的电磁波，太赫兹波在电磁波谱中介于微波和红外辐射之间，在宇宙中该波段的信息量占总信息量的约50％。THz科学技术综合了电子学与光子学的特色，涉及物理学、化学、光学、材料科学、微波毫米波电子学等学科，是一个典型的交叉前沿科学，也是一种新的、有很多独特优点的辐射源。它之所以能够引起人们广泛的关注，首先是因为物质的太赫兹光谱包含着非常丰富的物理和化学信息，该波段的光谱对于物质结构的探索具有重要意义。 

太赫兹系统主要由辐射源、探测器件和各种功能器件组成。在实际应用中，由于应用方环境噪声以及应用需要的限制等，需滤除不需要的频率范围和噪声，提高系统的性能，因而太赫兹波滤波器在实际中有重要的应用。 

当前国内外研究的并提出过的太赫兹波滤波器结构主要基于光子晶体、表面等离子体等结构，这些结构往往很复杂，而且在实际制作过程中困难重重，成本较高，对加工工艺和加工方环境要求也高。所以迫切需要提出结构简单、尺寸小、便于加工制作的太赫兹波滤波器来支撑太赫兹波应用领域的发展。 

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种周期性双环双开口谐振方环结构的太赫兹波滤波器。 

周期性双环双开口谐振方环结构的太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端、金属双环双开口谐振方环结构传输层、基体、信号输出端；双环双开口谐振方环结构传输层与基体相连，双环双开口谐振方环结构传输层包括100×100个双环双开口谐振方环结构周期单 元；信号从信号输入端输入，依次经过双环双开口谐振方环结构传输层、基体之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。 

所述的双环双开口谐振方环结构传输层的厚度为1～2μm。所述的基体的厚度为200～400μm。两个相邻的所述双环双开口谐振方环结构周期单元间距为10～15μm；金属双环双开口谐振方环外框边长为65～70μm，宽度为8～10μm，缺口长度为8～10μm，内框边长为20～30μm，宽度为8～10μm，缺口长度为8～10μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，双环双开口谐振方环结构传输层的材料为铜。 

所述的双环双开口谐振方环结构传输层的厚度为1～2μm。所述的基体的厚度为200～400μm。两个相邻的所述双环双开口谐振方环结构周期单元间距为10～15μm；金属双环双开口谐振方环外框边长为65～70μm，宽度为8～10μm，缺口长度为8～10μm，内框边长为20～30μm，宽度为8～10μm，缺口长度为8～10μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，双环双开口谐振方环结构传输层的材料为铜。 

本实用新型具有选择性高、带宽大、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成等优点。 

图1是周期性双环双开口谐振方环结构的太赫兹波滤波器的结构示意图； 

图2是本实用新型的双环双开口谐振方环结构传输层的结构示意图； 

图3是周期性双环双开口谐振方环结构的太赫兹波滤波器性能曲线。 

如图1～2所示，周期性双环双开口谐振方环结构的太赫兹波滤波器，其包括信号输入端1、金属双环双开口谐振方环结构传输层2、基体3、信号输出端4；双环双开口谐振方环结构传输层2与基体3相连，双环双开口谐振方环结构传输层2包括100×100个双环双开口谐振方环结构周期单元5；信号从信号输入端1输入，依次经过双环双开口谐振方环结构传输层2、基体3之后到达信号输出端4，实现对信号进行滤波。 

所述的双环双开口谐振方环结构传输层2的厚度为1～2μm。所述的基体3的厚度为200～400μm。两个相邻的所述双环双开口谐振方环结构周期单元5间距为10～15μm；金属双环双开口谐振方环外框边长为65～70μm，宽度为8～10μm，缺口长度为8～10μm，内框边长为20～30μm，宽度为8～10μm，缺口长度为8～10μm。所述的基体3的材料为高阻硅材料，双环双开口谐振方环结构传输层2的材料为铜。 

实施例1： 

设定各参数值如下：金属结构单元个数为100个，双环双开口谐振方环结构传输层为1μm。基体的厚度为200μm。两个相邻的双环双开口谐振方环结构周期单元间距为10μm。金属方环外框边长为70μm，宽度为8μm，缺口长度为10μm，内框边长为30μm，宽度为8μm，缺口长度为10μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，双环双开口谐振方环结构传输层的材料为铜。用THz‑TDS测得该滤波器中心频率点为0.818THz，该点的回波损耗S11为‑28.5dB，插入损耗S21为‑0.92dB，带宽为0.035THz。