The invention discloses a polarization wave symmetric transmission line ultra broadband terahertz devices based on material, belonging to the field of electromagnetic wave transmission controller. The invention includes a number of basic units in the XY plane along the same direction periodically arranged; each basic unit consists of five layers of structure according to the order, from top to bottom in turn: the dielectric layer 1 metal layer 2 dielectric layer 3 metal layer 4 dielectric layer 5 dielectric layer thickness is generally 3; more than 5 of the thickness of the dielectric layer 1 and layer 2; metal and metal layer 4 is a metal pattern by photolithography or e-beam lithography technology in dielectric layer 3 on both sides of a metal layer 4; graphic by the metal layer 2 pattern along the axis to rotate 90 degrees or have mirror symmetry. The dielectric layer film on the upper and lower layers can be used to protect the wear of the metal layer and the stability of the device. The invention is simple in structure and easy to prepare, effectively realizing the one-way transmission of broadband terahertz line polarization conversion, and has great significance for the development of terahertz functional devices.
【技术实现步骤摘要】
基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件
本专利技术属于电磁波的传输控制器件领域,具体是基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件。
技术介绍
太赫兹(THz)波通常是指频率在0.3~3THz(或波长在0.1~1mm)的电磁波,处于微波毫米波与红外线光学之间,是电子学与光子学之间的过渡区,也是宏观电磁理论向微观量子理论过渡的区域。太赫兹波在物理、化学和生命科学等基础研究学科以及医学成像、安全检查、产品检测、空间通信和武器制导等应用学科都具有重要的研究价值和应用前景,受到世界各国的关注。但是,由于常规材料很难在太赫兹波段发生电磁响应,特别是磁响应,太赫兹波段范围内的科学研究和技术应用上的空白点很多。近年来,超材料(Metamaterials)的出现为太赫兹技术的发展和应用提供了可行性。超材料是指电磁参数(介电常数和磁导率)可人为设计控制的一类人工复合的周期电磁结构。2000年,美国加利福利亚大学的D.R.Smith等人将金属线周期结构和开口谐振环周期结构有效地结合起来,设计出等效介电常数和磁导率同时为负的材料,第一次从实验上证明了超材料的存在。因超材料具备自然界材料所没有的奇异电磁参数和电磁特性,近年来在科研界甚至是工业界获得了广泛关注和研究。电磁波的非对称传输(asymmetrictransmission,AT)是指传输媒质对沿不同传播方向入射的电磁波表现出不同的传输性能。其中,传输性能包括但不局限于透射、反射、吸收、极化转换等。基于超材料的非对称传输器件为电磁波偏振传输的方向调控提供了新的途径。在现代军事、通讯等领域中,很多传统或基础元器件,如天线 ...
【技术保护点】
基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件,其特征在于,包括若干在xy平面上沿同一个方向周期排列的基本单元;每个基本单元包括按顺序排列的五层结构,从上到下依次为:介质层1‑金属层2‑介质层3‑金属层4‑介质层5;其中金属层2和金属层4是通过光刻或电子束曝光在介质层3两侧构成的金属图形;金属层4构成的图形由金属层2的图形沿轴线旋转90°或镜像对称得到。
【技术特征摘要】
1.基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件,其特征在于,包括若干在xy平面上沿同一个方向周期排列的基本单元;每个基本单元包括按顺序排列的五层结构,从上到下依次为:介质层1-金属层2-介质层3-金属层4-介质层5;其中金属层2和金属层4是通过光刻或电子束曝光在介质层3两侧构成的金属图形;金属层4构成的图形由金属层2的图形沿轴线旋转90°或镜像对称得到。2.如权利要求1所述的基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件,其特征在于,所述的每个基本单元的长度在几百微米量级范围;周期范围在50~500um。3.如权利要求1所述的基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件,其特征在于,所述的两层金属层结构为对边开口方环或“臼”字形状。4.如权利要求1所述的基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件,其特征在于,所述的介质层1和介质层5有两个作用,一是为了加工方便,二是为了保护金属层。5.如权利要求1所述的基于超材料的宽带太赫兹...
【专利技术属性】
技术研发人员:亓丽梅,张雅雯,刘畅,陈智娇,姚远,俞俊生,
申请(专利权)人:北京邮电大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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