[发明专利]光调控太赫兹调制器

说明书

本发明公开一种光调控太赫兹调制器，包括介质基板、侧边金属带、金属滤波结构和光敏电阻阵列，金属滤波结构、光敏电阻阵列均位于介质基板表面，所述光敏电阻阵列由若干条平行设置的光敏电阻带组成，此光敏电阻带由若干个等间隔排列的光敏电阻组成，在水平方向上相邻光敏电阻通过水平金属线串联，所述金属滤波结构由若干个平行设置的金属带组成；2个所述侧边金属带分别位于金属带、光敏电阻带的两侧，所述金属带和光敏电阻带平行且交替排列。本发明充分结合了太赫兹滤波结构对太赫兹波调控作用和光敏电阻光调控特性，无需电极结构和系统调制速度受RC常数的限制，调制速度高于10 ns，相对调制深度大于80%。

技术领域

本发明涉及一种太赫兹调制器，尤其涉及一种光调控太赫兹调制器。

背景技术

太赫兹波是频率在0.3×10¹²赫兹到10×10¹²赫兹范围的电磁波，波长在10 μm到3mm范围，介于毫米与红外之间，与其他波段的电磁波相比，太赫兹波具有光子能量低、穿透力强等优异特性，在物理、化学和医药科学等基础研究领域，以及安全检查、环境监测、通信等应用研究领域均具有巨大的科学研究价值和广阔的市场前景。然而，人们在控制和操纵太赫兹波技术方面仍相对滞后，实现高速太赫兹调制器显得非常迫切。传统的太赫兹调制器主要是机械式调制方式的斩波器，调制频率从几赫兹至几千赫兹。目前已报道的通过电调控方式的太赫兹调制器调制速度最大几十兆赫兹，这很难满足太赫兹在通讯和成像领域应用的要求。

发明内容

本发明提供一种光调控太赫兹调制器，此光调控太赫兹调制器充分结合了太赫兹滤波结构对太赫兹波调控作用和光敏电阻光调控特性，实现以光调控方式对太赫兹波幅值的高速调制效应，相比现有的机械式调制方式的斩波器和电调制太赫兹调制器，本发明太赫兹调制器无需电极结构和系统调制速度受RC常数的限制，调制速度高于10 ns，相对调制深度大于80%。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光调控太赫兹调制器，包括介质基板、侧边金属带、金属滤波结构和光敏电阻阵列，所述金属滤波结构、光敏电阻阵列均位于介质基板表面，所述光敏电阻阵列由若干条平行设置的光敏电阻带组成，此光敏电阻带由若干个等间隔排列的光敏电阻组成，在水平方向上相邻光敏电阻通过水平金属线串联，所述金属滤波结构由若干个平行设置的金属带组成；

2个所述侧边金属带分别位于金属带、光敏电阻带的两侧，所述金属带和光敏电阻带平行且交替排列，位于一侧的侧边金属带与若干个金属带的一端电连接，位于另一侧的侧边金属带与若干个光敏电阻带的一端电连接，在垂直方向上位于相邻光敏电阻带中相邻的光敏电阻通过垂直金属线电连接。

上述技术方案中进一步的改进技术方案如下：

1. 上述方案中，所述光敏电阻的暗电阻与亮电阻之比达到10⁷，所述亮电阻为10~90欧姆。

2. 上述方案中，所述光敏电阻在太赫兹波段尺寸小于20×20微米²，厚度小于1微米，此光敏电阻面积为8×10微米²。

3. 上述方案中，所述金属带、水平金属线和垂直金属线宽度在1~10微米，厚度小于0.6微米。

4. 上述方案中，所述光敏电阻采用硒化镉、硫化铅、硒化铅、锑化铟、碲镉汞。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：