【技术实现步骤摘要】
本申请涉及通信领域，具体涉及一种器件结构、太赫兹波调制器、通信装置和制备方法。
技术介绍
1、空间光调制器(spatial light modulator,slm)是一种关键的光学器件，它能够在主动控制下调制光场的各种参量，如振幅、相位、偏振态等，slm能够根据调制信号对入射光的振幅、强度或相位等特性进行空间和时间的精确变换或调制。二氧化钒(vo2)在针对太赫兹波的slm领域中展现出了其独特的优异性质。二氧化钒具有独特的相变特性。
2、为了驱动二氧化钒的相变，以实现对太赫兹波的调制，往往需要将二氧化钒与其他材料进行复合，以实现对二氧化钒材料的温度控制。用于复合的材料需满足太赫兹波的高透射率特性，且需满足热能的产生。然而，上述复合材料的使用使得基于二氧化钒的太赫兹波调制器稳定性欠佳，且难以制备。这导致目前基于二氧化钒的太赫兹波调制器往往局限于单点控制，不能实现面阵控制。
技术实现思路
1、本申请提供一种器件结构、太赫兹波调制器、通信装置和制备方法，通过加入微栅结构作为基于二氧化钒的太赫兹波调制器的框架，从而增强调制器的稳定性，实现对太赫兹波的面阵控制。
2、第一方面，提供了一种器件结构，用于太赫兹波调制，结构包括基底和m×n个调制单元，其中：基底包括第一层和第二层，第一层中设置有栅体，栅体包括m×n个孔洞，第二层覆盖于第一层之上，m和n为正整数；m×n个调制单元设置于第二层之上，m×n个调制单元的位置与m×n个孔洞的位置一一对应，每个调制单元包括由下到上依次设
3、在上述结构中，通过加入包括微栅结构的基底，以对调制单元进行支撑，从而能够提高器件结构的稳定性，并实现太赫兹波的面阵控制。此外，微栅的设计也可以降低器件的整体热容，使得器件在加热时，热量可以集中在调制单元，加快二氧化钒材料的相变速度，实现器件的低能耗和超快调制。
4、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第二层用于透射太赫兹波。
5、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第二层包括氮化硅材料，且第二层的厚度大于0μm，且小于或者等于5μm。在氮化硅材料的厚度位于该范围内，可以使得太赫兹波直接透射，且此时第二层整体热容较低，不会对第三层的导热产生影响。
6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第三层包括第一材料，第一材料用于透射太赫兹波，且第一材料还用于产生焦耳热。也即采用电控的方式使得包括二氧化钒的第四层产生相变，以对太赫兹波进行调制。
7、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第三层包括碳纳米管或者石墨烯材料。
8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第三层的厚度大于或者等于5nm，且小于或者等于50nm。在该厚度范围内，可以实现对二氧化钒的相变控制，且不会影响太赫兹波的透射。
9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第四层的厚度大于或者等于50nm，且小于或者等于1μm。从而既满足在未相变前二氧化钒对太赫兹波的透射率，又满足相变后二氧化钒对太赫兹波的调制作用，实现第四层对太赫兹波的调制作用。
10、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，结构还包括m×n组电极，m×n组电极与m×n个调制单元一一对应，m×n组电极中的每组电极与对应的调制单元电连接。从而对m×n个调制单元进行电控。
11、第二方面，提供了一种太赫兹波调制器，包括驱动器和第一方面及其任一可能实现的结构，驱动器与m×n个调制单元电连接，驱动器用于驱动m×n个调制单元。
12、第三方面，提供了一种通信装置，包括发射器和第二方面的太赫兹波调制器，发射器用于发射第一太赫兹波，太赫兹波调制器用于调制第一太赫兹波，以生成第一信号。
13、第四方面，提供了一种制备方法，用于制备第一方面及其任一可能实现的结构。
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1.一种器件结构，其特征在于，用于太赫兹波调制，所述结构包括基底和M×N个调制单元，其中：
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第二层用于透射所述太赫兹波。
3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，所述第二层包括氮化硅材料，且所述第二层的厚度大于0μm，且小于或者等于5μm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的结构，其特征在于，所述第三层包括第一材料，所述第一材料用于透射所述太赫兹波，且所述第一材料还用于产生焦耳热。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的结构，其特征在于，所述第三层包括碳纳米管或者石墨烯材料。
6.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，所述第三层的厚度大于或者等于5nm，且小于或者等于50nm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的结构，其特征在于，所述第四层的厚度大于或者等于50nm，且小于或者等于1μm。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的结构，其特征在于，所述结构还包括M×N组电极，所述M×N组电极与所述M×N个调制单元一一对应，所述M×N组电极中的每组电极与
9.一种太赫兹波调制器，其特征在于，包括驱动器和如权利要求1至8中任一项所述的结构，所述驱动器与M×N个调制单元电连接，所述驱动器用于驱动所述M×N个调制单元。
10.一种通信装置，其特征在于，包括发射器和如权利要求9所述太赫兹波调制器，所述发射器用于发射第一太赫兹波，所述太赫兹波调制器用于调制所述第一太赫兹波，以生成第一信号。
11.一种制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至8中任一项所述的结构。
...【技术特征摘要】
1.一种器件结构，其特征在于，用于太赫兹波调制，所述结构包括基底和m×n个调制单元，其中：
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第二层用于透射所述太赫兹波。
3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，所述第二层包括氮化硅材料，且所述第二层的厚度大于0μm，且小于或者等于5μm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的结构，其特征在于，所述第三层包括第一材料，所述第一材料用于透射所述太赫兹波，且所述第一材料还用于产生焦耳热。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的结构，其特征在于，所述第三层包括碳纳米管或者石墨烯材料。
6.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，所述第三层的厚度大于或者等于5nm，且小于或者等于50nm。
7.根据权利要求1至6中任...
【专利技术属性】
技术研发人员：马赫，吴建辉，戎路，王大勇，张新平，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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