多通道太赫茲波濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分束器，尤其涉及一種多通道太赫茲波濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在電磁波譜上介于發(fā)展已相當(dāng)成熟的毫米波和紅外光之間的太赫茲波無疑是一個親新的研究領(lǐng)域。太赫茲波頻率0.1?ΙΟΤΗζ，波長為30μηι?3mm。長期以來，由于缺乏有效的太赫茲波產(chǎn)生和檢測方法，與傳統(tǒng)的微波技術(shù)和光學(xué)技術(shù)相比較，人們對該波段電磁輻射性質(zhì)的了解甚少，以至于該波段成為了電磁波譜中的太赫茲空隙。隨著太赫茲輻射源和探測技術(shù)的突破，太赫茲獨特的優(yōu)越特性被發(fā)現(xiàn)并在材料科學(xué)、氣體探測、生物和醫(yī)學(xué)檢測、通信等方面展示出巨大的應(yīng)用前景?？梢哉f太赫茲技術(shù)科學(xué)不僅是科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的重要基礎(chǔ)問題，又是新一代信息產(chǎn)業(yè)以及基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展的重大需求。高效的太赫茲輻射源和成熟的檢測技術(shù)是推動太赫茲技術(shù)科學(xué)發(fā)展和應(yīng)用的首要條件，但太赫茲技術(shù)的廣泛應(yīng)用離不開滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域要求的實用化功能器件的支撐。在太赫茲通信、多譜成像、物理、化學(xué)等眾多應(yīng)用系統(tǒng)中，對太赫茲波導(dǎo)、開關(guān)、偏振分束器、濾波及功分等功能器件的需求是迫切的。
[0003]太赫茲波濾波器是一類重要的太赫茲波功能器件，近年來太赫茲波濾波器已成為國內(nèi)外研究的熱點和難點。然而現(xiàn)有的太赫茲波濾波器大都存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、濾波性能低、濾波頻率單一、成本高等諸多缺點，所以研究結(jié)構(gòu)簡單、成本低、尺寸小的太赫茲波濾波器意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、濾波性能高的多通道太赫茲波濾波器。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種多通道太赫茲波濾波器包括呈正方形周期排列的介質(zhì)柱及位于介質(zhì)柱之間的信號輸入端、第一信號輸出端、第二信號輸出端、第三信號輸出端、第四信號輸出端、第五信號輸出端、第六信號輸出端、第七信號輸出端、第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔、第四諧振腔、第五諧振腔、第六諧振腔，在去除部分二維周期排列的介質(zhì)柱后形成了第一光子晶體波導(dǎo)、第二光子晶體波導(dǎo)、第三光子晶體波導(dǎo)、第四光子晶體波導(dǎo)、第五光子晶體波導(dǎo)、第六光子晶體波導(dǎo)、第七光子晶體波導(dǎo)，第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔、第四諧振腔、第五諧振腔和第六諧振腔均由自左至右排列的半徑不同的介質(zhì)柱組成，且諧振腔內(nèi)相鄰兩個介質(zhì)柱圓心之間的距離相同；第七光子晶體波導(dǎo)的左側(cè)自上而下順次分布有第一諧振腔、第三諧振腔和第五諧振腔，第七光子晶體波導(dǎo)的右側(cè)自上而下順次分布有第二諧振腔、第四諧振腔和第六諧振腔，第一諧振腔的左端設(shè)有第一光子晶體波導(dǎo)，第三諧振腔的左端設(shè)有第二光子晶體波導(dǎo)，第五諧振腔的左端設(shè)有第三光子晶體波導(dǎo)，第五諧振腔的左端設(shè)有第三光子晶體波導(dǎo)，第二諧振腔的右端設(shè)有第六光子晶體波導(dǎo)，第四諧振腔的右端設(shè)有第五光子晶體波導(dǎo)，第六諧振腔的右端設(shè)有第四光子晶體波導(dǎo)，第二光子晶體波導(dǎo)的左端設(shè)有第三信號輸出端，第三光子晶體波導(dǎo)的左端設(shè)有第五信號輸出端，第四光子晶體波導(dǎo)的右端設(shè)有第六信號輸出端，第五光子晶體波導(dǎo)的右端設(shè)有第四信號輸出端，第六光子晶體波導(dǎo)的右端設(shè)有第二信號輸出端，第七光子晶體波導(dǎo)的上端設(shè)有第七信號輸出端，第七光子晶體波導(dǎo)的下端設(shè)有信號輸入端。輸入七種不同頻率的太赫茲波，分別經(jīng)不同結(jié)構(gòu)的光子晶體諧振腔諧振到不同的輸出端口分離輸出，實現(xiàn)濾波功能。
[0007]所述的二維周期排列的介質(zhì)柱的材料為娃，折射率為3.4，半徑為40?42μηι，周期為135?136μηι。所述的第一諧振腔中左側(cè)介質(zhì)柱半徑為40?42μηι，中部介質(zhì)柱的半徑為10?12μηι，右側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μηι。所述的第二諧振腔中左側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μm，中部介質(zhì)柱的半徑為15?16μηι，右側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μηι。所述的第三諧振腔中左側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μηι，中部介質(zhì)柱的半徑為20?2Ιμπι，右側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μm。所述的第四諧振腔中左側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μηι，中部晶體介質(zhì)柱的半徑為23?24μm，右側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μηι。所述的第五諧振腔中左側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μηι，中部介質(zhì)柱的半徑為27?28μηι，右側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μηι。所述的第六諧振腔中左側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μηι，中部介質(zhì)柱的半徑為30?31μηι，右側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μηι。
[0008]本發(fā)明的多通道太赫茲波濾波器具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，濾波性能高，尺寸小，體積小，便于制作，可調(diào)等優(yōu)點，滿足在太赫茲波成像、醫(yī)學(xué)診斷、太赫茲波通信等領(lǐng)域應(yīng)用的要求。
【附圖說明】
[0009]圖1是多通道太赫茲波濾波器的二維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是多通道太赫茲波濾波器各個輸出端輸出功率圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，一種多通道太赫茲波濾波器包括呈正方形周期排列的介質(zhì)柱9及位于介質(zhì)柱9之間的信號輸入端8、第一信號輸出端1、第二信號輸出端2、第三信號輸出端3、第四信號輸出端4、第五信號輸出端5、第六信號輸出端6、第七信號輸出端7、第一諧振腔10、第二諧振腔11、第三諧振腔12、第四諧振腔13、第五諧振腔14、第六諧振腔15，在去除部分二維周期排列的介質(zhì)柱9后形成了第一光子晶體波導(dǎo)16、第二光子晶體波導(dǎo)17、第三光子晶體波導(dǎo)
18、第四光子晶體波導(dǎo)19、第五光子晶體波導(dǎo)20、第六光子晶體波導(dǎo)21、第七光子晶體波導(dǎo)22，第一諧振腔10、第二諧振腔11、第三諧振腔12、第四諧振腔13、第五諧振腔14和第六諧振腔15均由自左至右排列的半徑不同的介質(zhì)柱組成，且諧振腔內(nèi)相鄰兩個介質(zhì)柱圓心之間的距離相同；第七光子晶體波導(dǎo)22的左側(cè)自上而下順次分布有第一諧振腔10、第三諧振腔12和第五諧振腔14，第七光子晶體波導(dǎo)22的右側(cè)自上而下順次分布有第二諧振腔11、第四諧振腔13和第六諧振腔15，第一諧振腔10的左端設(shè)有第一光子晶體波導(dǎo)16，第三諧振腔12的左端設(shè)有第二光子晶體波導(dǎo)17，第五諧振腔14的左端設(shè)有第三光子晶體波導(dǎo)18，第五諧振腔14的左端設(shè)有第三光子晶體波導(dǎo)18，第二諧振腔11的右端設(shè)有第六光子晶體波導(dǎo)21，第四諧振腔13的右端設(shè)有第五光子晶體波導(dǎo)20，第六諧振腔15的右端設(shè)有第四光子晶體波導(dǎo)19，第二光子晶體波導(dǎo)17的左端設(shè)有第三信號輸出端3，第三光子晶體波導(dǎo)18的左端設(shè)有第五信號輸出端5，第四光子晶體波導(dǎo)19的右端設(shè)有第六信號輸出端6，第五光子晶體波導(dǎo)20的右端設(shè)有第四信號輸出端4，第六光子晶體波導(dǎo)21的右端設(shè)有第二信號輸出端2，第七光子晶體波導(dǎo)22的上端設(shè)有第七信號輸出端7，第七光子晶體波導(dǎo)22的下端設(shè)有信號輸入端8;輸入七種不同頻率的太赫茲波，分別經(jīng)不同結(jié)構(gòu)的光子晶體諧振腔諧振到不同的輸出端口分離輸出，實現(xiàn)濾波功能。
[0012]所述的二維周期排列的介質(zhì)柱9的材料為娃，折射率為3.4，半徑為40?42μηι，周期為135?136μηι。所述的第一諧振腔10中左側(cè)介質(zhì)柱半徑為40?42μηι，中部介質(zhì)柱的半徑為10?12μηι，右側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42μηι。所述的第二諧振腔11中左側(cè)介質(zhì)柱的半徑為40?42