[发明专利]一种电控草酸氧钛钙介质太赫兹波开关

说明书

本发明公开了一种电控草酸氧钛钙介质太赫兹波开关。它包括顶层石英玻璃、底层石英玻璃、石英垫片、金属电极、草酸氧钛钙介质、电源；其中，石英垫片、金属电极、草酸氧钛钙介质位于顶层石英玻璃和底层石英玻璃之间的中间层，且两片石英垫片和两个金属电极围合成一个中心对称的矩形框，两个金属电极分别与电压源的两极相连；所述矩形框的顶面、底面分别与顶层石英玻璃、底层石英玻璃贴合，构成一个石英盒，所述石英盒内部空间填充满草酸氧钛钙介质，太赫兹波从顶层石英玻璃的上方垂直入射，穿过草酸氧钛钙介质后，从底层石英玻璃下方垂直输出。本发明具有材料新颖，结构简单易于实现等优点，可用于太赫兹波探测。

技术领域

本发明涉及太赫兹波开关，尤其涉及一种电控草酸氧钛钙介质太赫兹波开关。

背景技术

近年来，作为连接电磁波谱上发展已相当成熟的毫米波和红外光之间的太赫兹波无疑是一个崭新的研究领域，其在各方面都潜藏着巨大的价值。太赫兹波频率0.1～10THz，相应波长为0.03mm～3mm。长期以来，由于缺乏有效的太赫兹波产生和检测方法，与传统的微波技术和光学技术相比较，人们对该波段电磁辐射性质的了解甚少，以至于该波段成为了电磁波谱中的太赫兹空隙。随着太赫兹辐射源和探测技术的突破，太赫兹独特的优越特性被发现并在材料科学、气体探测、生物和医学检测、通信等方面展示出巨大的应用前景。可以说太赫兹技术科学不仅是科学技术发展中的重要基础问题，又是新一代信息产业以及基础科学发展的重大需求。太赫兹系统主要由辐射源、探测器件和各种功能器件组成。太赫兹吸收器作为太赫兹探测器的重要部件，扮演着十分重要的角色。

太赫兹波开关是一种非常重要的太赫兹波功能器件，其在太赫兹波成像、太赫兹波医学诊断、太赫兹波通信、太赫兹波空间天文学等太赫兹波应用领域都有着广阔的应用前景，但是现有的太赫兹波开关结构复杂、制作困难、价格昂贵，损耗大，响应速度慢。因此迫切需要研究出一种结构简单、制作方便、响应速度快的太赫兹波开关来满足太赫兹实际应用的需要。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种电控草酸氧钛钙介质太赫兹波开关。本发明所采用的具体技术方案如下：

一种电控草酸氧钛钙介质太赫兹波开关，它包括顶层石英玻璃、底层石英玻璃、石英垫片、金属电极、草酸氧钛钙介质、电源；其中，石英垫片、金属电极、草酸氧钛钙介质位于顶层石英玻璃和底层石英玻璃之间的中间层，且两片石英垫片和两个金属电极围合成一个中心对称的矩形框，两个金属电极分别与电压源的两极相连；所述矩形框的顶面、底面分别与顶层石英玻璃、底层石英玻璃贴合，构成一个石英盒，所述石英盒内部空间填充满草酸氧钛钙介质，太赫兹波从顶层石英玻璃的上方垂直入射，穿过草酸氧钛钙介质后，从底层石英玻璃下方垂直输出。

该太赫兹波开关通过电压源给金属电极供电，改变外加电场的大小，使草酸氧钛钙介质从液态转变为固态，改变太赫兹波的透过，从而实现太赫兹波开关功能。

上述方案中的各部件具体参数可采用如下优选方式：

所述的顶层石英玻璃和底层石英玻璃大小材质均相同，长度和宽度均为1.5cm～2cm，厚度为1mm。所述的石英垫片的长度为1.0cm～1.2cm，宽度为0.8cm～0.9cm，厚度为1mm。所述的金属电极的长度为1.5cm～2cm，宽度为0.2cm～0.4cm，厚度为1mm。所述的草酸氧钛钙介质填充的长度为1.0cm～1.2cm，宽度为0.2cm～0.4cm，厚度为1mm。所述的电压源的电压可调范围为0kV～10kV。

本发明的电控草酸氧钛钙介质太赫兹波开关具有材料新颖，结构简单易于实现等优点，可用于太赫兹波探测。

附图说明

图1是一种电控草酸氧钛钙介质太赫兹波开关三维结构示意图；

图2为顶层石英玻璃平面示意图；

图3为中间层的平面示意图；

图4为底层石英玻璃平面示意图；