一种反射式太赫兹偏振转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种反射式太赫兹偏振转换器，当相变介质层处于绝缘态时，该相变介质层对太赫兹波相当于透明状态。此时太赫兹波可以穿过相变介质层，则顶层金属薄膜与底层金属薄膜之间可以形成一长度较长的谐振腔，进而实现太赫兹波偏振的改变。而当相变介质层处于金属态时，该相变介质层对太赫兹波相当于一层金属薄膜，此时太赫兹波不会穿过相变介质层，则顶层金属薄膜与相变介质层之间可以形成一长度较短的谐振腔，从而在改变相变介质层状态时可以引起反射的太赫兹波相位和强度发生变化，从而实现对反射式太赫兹偏振转换器自身功能的调谐。调谐。调谐。

【技术实现步骤摘要】
一种反射式太赫兹偏振转换器


[0001]本专利技术涉及微波器件
，特别是涉及一种反射式太赫兹偏振转换器。

技术介绍

[0002]太赫兹偏振调控器件在太赫兹应用中具有很广阔的前景。太赫兹生物成像、太赫兹通信系统以及太赫兹光学系统都需要偏振器件对太赫兹偏振进行有效调控。
[0003]在现阶段，传统的太赫兹偏振调控器件主要基于太赫兹双折射晶体和全内反射效应所制备而成的太赫兹偏振调控器件。但是基于上述原理所制成的太赫兹偏振调控器件通常尺寸大、可选择的材料少、性能单一、工作带宽小和损耗大。
[0004]基于超材料的太赫兹偏振调控成为近些年研究的热点。超材料可以在微小尺度对太赫兹的强度和相位进行调制，进而实现偏振调控。目前基于金属材料体系的超材料的可以实现太赫兹的偏振调控，但是器件的工作效率不高，带宽有限，实现的偏振调控功能较为单一。所以如何提供一种可调谐的反射式太赫兹偏振转换器是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种反射式太赫兹偏振转换器，可以实现对自身功能的调谐。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种反射式太赫兹偏振转换器，包括：
[0007]底层金属薄膜；
[0008]位于所述底层金属薄膜一侧表面的第一介质层；
[0009]位于所述第一介质层背向所述底层金属薄膜一侧表面的相变介质层；所述相变介质层可在金属态与绝缘态之间相互转换；
[0010]位于所述相变介质层背向所述底层金属薄膜一侧表面的阵列单元；所述阵列单元呈条状，均匀分布于所述相变介质层表面；所述阵列单元的轴线相互平行；
[0011]所述阵列单元包括位于所述相变介质层背向所述底层金属薄膜一侧表面的第二介质层，以及位于所述第二介质层背向所述底层金属薄膜一侧表面的顶层金属薄膜。
[0012]可选的，所述相变介质层为二氧化钒层。
[0013]可选的，所述二氧化钒层厚度的取值范围为：150nm至1μm，包括端点值。
[0014]可选的，所述顶层金属薄膜的材质为以下任意一项：
[0015]Au、Ag、Cu、Pt、Al、Cr；
[0016]所述底层金属薄膜的材质为以下任意一项：
[0017]Au、Ag、Cu、Pt、Al、Cr。
[0018]可选的，所述顶层金属薄膜厚度的取值范围为100nm至200nm，包括端点值；
[0019]所述底层金属薄膜的厚度不小于100nm。
[0020]可选的，所述第一介质层的材质为以下任意一项：
[0021]聚亚酰胺、聚二甲基硅氧烷、石英玻璃、硼硅酸玻璃、高阻硅、高阻砷化镓、二氧化钛；
[0022]所述第二介质层的材质为以下任意一项：
[0023]聚亚酰胺、聚二甲基硅氧烷、石英玻璃、硼硅酸玻璃、高阻硅、高阻砷化镓、二氧化钛。
[0024]可选的，所述第一介质层厚度的取值范围为：9μm至132μm，包括端点值；
[0025]所述第二介质层厚度的取值范围为：15μm至210μm，包括端点值。
[0026]可选的，所述阵列单元长度的取值范围为：60μm至780μm，包括端点值；
[0027]所述阵列单元宽度的取值范围为：3μm至120μm，包括端点值。
[0028]可选的，所述阵列单元的轴线与所述反射式太赫兹偏振转换器侧边的夹角为45度。
[0029]可选的，当所述相变介质层呈金属态时，所述反射式太赫兹偏振转换器呈四分之一波片；当所述相变介质层呈绝缘态时，所述反射式太赫兹偏振转换器呈半波片。
[0030]本专利技术所提供的一种反射式太赫兹偏振转换器，包括底层金属薄膜；位于底层金属薄膜一侧表面的第一介质层；位于第一介质层背向底层金属薄膜一侧表面的相变介质层；相变介质层可在金属态与绝缘态之间相互转换；位于相变介质层背向底层金属薄膜一侧表面的阵列单元；阵列单元呈条状，均匀分布于相变介质层表面；阵列单元的轴线相互平行；阵列单元包括位于相变介质层背向底层金属薄膜一侧表面的第二介质层，以及位于第二介质层背向底层金属薄膜一侧表面的顶层金属薄膜。
[0031]当相变介质层处于绝缘态时，该相变介质层对太赫兹波相当于透明状态。此时太赫兹波可以穿过相变介质层，则顶层金属薄膜与底层金属薄膜之间可以形成一长度较长的谐振腔，进而实现太赫兹波偏振的改变。而当相变介质层处于金属态时，该相变介质层对太赫兹波相当于一层金属薄膜，此时太赫兹波不会穿过相变介质层，则顶层金属薄膜与相变介质层之间可以形成一长度较短的谐振腔，从而在改变相变介质层状态时可以引起反射的太赫兹波相位和强度发生变化，从而实现对反射式太赫兹偏振转换器自身功能的调谐。
附图说明
[0032]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例所提供的一种反射式太赫兹偏振转换器的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例所提供的一种反射式太赫兹偏振转换器中阵列单元的结构示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例所提供的一种反射式太赫兹偏振转换器的太赫兹半波片反射图；
[0036]图4为本专利技术实施例所提供的一种反射式太赫兹偏振转换器的太赫兹四分之一波片反射图。
[0037]图中：1.底层金属薄膜、2.第一介质层、3.相变介质层、4.阵列单元、5.第二介质
层、6.顶层金属薄膜。
具体实施方式
[0038]本专利技术的核心是提供一种反射式太赫兹偏振转换器。在现有技术中，传统的太赫兹偏振调控器件主要基于太赫兹双折射晶体和全内反射效应所制备而成的太赫兹偏振调控器件。但是基于上述原理所制成的太赫兹偏振调控器件通常尺寸大、可选择的材料少、性能单一、工作带宽小和损耗大。
[0039]而本专利技术所提供的一种反射式太赫兹偏振转换器，包括底层金属薄膜；位于底层金属薄膜一侧表面的第一介质层；位于第一介质层背向底层金属薄膜一侧表面的相变介质层；相变介质层可在金属态与绝缘态之间相互转换；位于相变介质层背向底层金属薄膜一侧表面的阵列单元；阵列单元呈条状，均匀分布于相变介质层表面；阵列单元的轴线相互平行；阵列单元包括位于相变介质层背向底层金属薄膜一侧表面的第二介质层，以及位于第二介质层背向底层金属薄膜一侧表面的顶层金属薄膜。
[0040]当相变介质层处于绝缘态时，该相变介质层对太赫兹波相当于透明状态。此时太赫兹波可以穿过相变介质层，则顶层金属薄膜与底层金属薄膜之间可以形成一长度较长的谐振腔，进而实现太赫兹波偏振的改变。而当相变介质层处于金属态时，该相变介质层对太赫兹波相当于一层金属薄膜，此时太赫兹波不会穿过相变介质层，则顶层金属薄膜与相变介质层之间可以形成一长度较短的谐振腔，从而在改变相变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反射式太赫兹偏振转换器，其特征在于，包括：底层金属薄膜；位于所述底层金属薄膜一侧表面的第一介质层；位于所述第一介质层背向所述底层金属薄膜一侧表面的相变介质层；所述相变介质层可在金属态与绝缘态之间相互转换；位于所述相变介质层背向所述底层金属薄膜一侧表面的阵列单元；所述阵列单元呈条状，均匀分布于所述相变介质层表面；所述阵列单元的轴线相互平行；所述阵列单元包括位于所述相变介质层背向所述底层金属薄膜一侧表面的第二介质层，以及位于所述第二介质层背向所述底层金属薄膜一侧表面的顶层金属薄膜。2.根据权利要求1所述的反射式太赫兹偏振转换器，其特征在于，所述相变介质层为二氧化钒层。3.根据权利要求2所述的反射式太赫兹偏振转换器，其特征在于，所述二氧化钒层厚度的取值范围为：150nm至1μm，包括端点值。4.根据权利要求2所述的反射式太赫兹偏振转换器，其特征在于，所述顶层金属薄膜的材质为以下任意一项：Au、Ag、Cu、Pt、Al、Cr；所述底层金属薄膜的材质为以下任意一项：Au、Ag、Cu、Pt、Al、Cr。5.根据权利要求4所述的反射式太赫兹偏振转换器，其特征在于，所述顶层金属薄膜厚度的取值范围为100nm至200nm，包括端点值；所述底层金...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大承，谭为，孙松，冯正，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：