[发明专利]一种热场可调的太赫兹波光学窗口及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种热场可调的太赫兹波光学窗口的制备方法，其特征在于：该方法首先制备具有热致变色特性的浆料，然后该浆料通过3D打印无模直写成型技术制备所述热场可调的太赫兹波光学窗口；该方法具体包括如下步骤：

(1)浆料配制：将粉末状热致变色材料加入到母体材料中，混合均匀后获得浆料；浆料中热致变色材料的含量为5-95wt.％；

(2)结构构造：配制好的浆料采用3D打印无模直写成型技术制备成三维周期性结构的光学窗口，具体过程为：首先用G代码编写三维周期性结构打印程序；然后将浆料装到料筒中；再按照三维结构路径打印成三维光学窗口；所述编写三维周期性结构时，介质棒间距设定为30-1000μm，层数设定为4层以上；料筒选择直径10-500μm的针头，逐层打印得到预成型的太赫兹波光学窗口；

(3)固化成型：将打印好的三维周期性结构的光学窗口进行热固化处理，热固化温度60-100℃，热固化时间2-10小时；热固化处理后即获得所述热场可调的太赫兹波光学窗口；

步骤(1)中，所述热致变色材料的变色温度范围在200℃以内，所述母体材料为PDMS硅胶、玻璃密封胶或树脂；所述热致变色材料为V_1-xW_xO₂、Sm₃Fe_5-xAl_xO₁₂、La_1-xSr_xMnO₃、CuHgI₄、Ag₂HgI₄、[(CH₃)₂CHNH₂]CuCl₃或其它具有热致变色特性的钨酸盐、钒酸盐或铬酸盐；其中：X＝0-0.9；

步骤(1)中，调整浆料中热致变色材料的含量，能够改变太赫兹波光学窗口的透射率。

2.根据权利要求1所述的热场可调的太赫兹波光学窗口的制备方法，其特征在于：通过选取不同直径的针头、设计不同的打印程序和调整打印参数，能够打印不同结构参数的三维光学窗口以适应不同的工作波长。

3.一种利用权利要求1所述方法制备的热场可调的太赫兹波光学窗口，其特征在于：该太赫兹波光学窗口在热场的调控下能够实现对不同波长太赫兹波的选择性透过。

4.根据权利要求3所述的热场可调的太赫兹波光学窗口的应用，其特征在于：该太赫兹波光学窗口作为热传感器，实现温度变化的预警与感应功能。