[实用新型]一种可调太赫兹信号偏折器

说明书

本实用新型公开了一种可调太赫兹信号偏折器，涉及光电计量技术领域。本实用新型实施例提供的可调太赫兹信号偏折器包括：相对设置的第一透明基板和第二透明基板，以及液晶层，还包括透明电极层和光控取向层；光控取向层具有分子指向矢沿着某一方向周期性渐变分布的控制图形，用于控制液晶层中的液晶分子指向矢沿着某一方向周期性渐变分布，形成基于几何相位的闪耀光栅相位分布，当入射圆偏振太赫兹信号时，可以将其偏折到特定角度。本实用新型提供的偏折器可以将太赫兹信号偏折到特定的角度，并且在透明电极上加电可以实现信号偏折和非偏折功能的切换，具有宽波段适用、小型化易集成、成本低的特点，在太赫兹通信等方面有着极大的应用潜力。

技术领域

本实用新型涉及光电计量技术领域，尤其涉及一种可调太赫兹信号偏折器。

背景技术

太赫兹信号的频率处于0.1-10THz(对应波长为30-3000μm)之间，因其独特的性质，使得太赫兹技术在安全检查、生物医学和高速无线通信等诸多领域具有广阔的应用前景。相对于太赫兹源和探测器，用以传输和控制太赫兹信号的高性能光学器件仍处于初级发展阶段。太赫兹信号偏折器是调制太赫兹信号的基础元件之一，在太赫兹通信系统中有着广泛的应用。它通常是由棱镜或是倾斜相位板制成，原理是光程差在传播方向上的累积。这些器件体积大，难以实现小型化、集成化的系统设计。虽然后来逐渐发展出了用超构表面设计制备的太赫兹信号偏折器，能实现轻薄的结构设计，但是它的缺点是效率较低，调制波段范围较窄，且缺乏可调谐性。因此，有待于研发一种可调谐的太赫兹信号偏折器，实现动态、高效、宽波段的太赫兹信号偏折，以满足实际应用的需要。

实用新型内容

本实用新型目的在于，提供一种可调太赫兹信号偏折器，以解决现有太赫兹信号偏折器效率较低、调制波段范围较窄、且缺乏可调谐性的问题，实现动态、高效、宽波段的太赫兹信号偏折，满足实际应用的需要。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种可调太赫兹信号偏折器，包括：

相对设置的第一透明基板和第二透明基板，以及位于所述第一透明基板和所述第二透明基板之间的液晶层；

所述第一透明基板和所述第二透明基板邻近所述液晶层的一侧分别设置有第一透明电极层和第二透明电极层；

所述第一透明电极层和所述第二透明电极层邻近所述液晶层的一侧分别设置有第一光控取向层和第二光控取向层；

所述第一透明电极层和所述第二透明电极层为在太赫兹波段具有高透过率和良好电导率的材料；所述光控取向层具有分子指向矢沿着某一方向周期性渐变分布的控制图形；所述控制图形用于控制液晶层中的液晶分子指向矢沿着某一方向周期性渐变分布，形成基于几何相位的闪耀光栅相位分布，当入射圆偏振太赫兹信号时，可以将其偏折到特定角度。

优选地，所述信号偏折器还包括位于第一透明基板和第二透明基板之间的间隔粒子，所述间隔粒子用于支撑第一透明基板和第二透明基板以形成液晶层的填充空间。

优选地，所述液晶层的厚度为200～700μm。

优选地，所述第一透明电极层和所述第二透明电极层所采用的材料包括石墨烯、PEDOT或金属线栅。

优选地，所述液晶层采用具有双折射率的介质材料。

优选地，所述液晶层的双折射率大于等于0.2且小于等于0.4。

优选地，第一透明基板和第二透明基板采用在太赫兹段具有高透过率和低损耗率的材料，包括石英玻璃或硅片。

本实用新型的实施例，具有如下有益效果：