本实用新型专利技术公开了一种周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器。它包括信号输入端、信号输出端、硅光子晶体平板传输层；硅光子晶体平板传输层包括均布的N个孔状镂空结构,任意6个按等边六边形排列的孔状镂空结构及该六边形中心点上的孔状镂空结构组合成梅花形镂空周期单元；信号从信号输入端输入，经过硅光子晶体平板传输层之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。本实用新型专利技术具有频率选择性高、带宽大、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及滤波器，尤其涉及一种周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器。
技术介绍
THz辐射是指波长在0. 03 3mm，频率在0.广IOTHz，典型中心频率为ITHz的电磁波，位于微波和红外波段之间。长期以来由于缺乏有效的产生和探测手段，THz波科学技术发展滞缓。近十几年来，随着超快激光及其相关技术的迅速发展，连续可调的THz脉冲波的产生已经不再困难，THz波段应用技术在生物、医疗、环境、农业等领域的研究也在逐步展开。国际科技界公认，THz波段是一个非常重要的尚未开发的前沿领域。2004年2月，美国技术评论期刊公布了未来影响世界的十大关键技术，THz科学技术位列第五。2005年11 月，我国以“太赫兹科学技术的新发展”为主题召开了第270次香山科学会议，会议指出， “太赫兹和纳米科技同样重要，一定会对人类的生活带来很大的影响，对国民经济发展将带来重要的推动作用”。太赫兹波滤波器作为太赫兹系统中不可缺少的功能器件之一，在实际应用中有非常重要的作用。目前太赫兹波滤波器结构主要超颖材料、表面等离子体等结构，虽然这些滤波器的加工制作技术已经比较成熟，可是由它们的结构往往难于在实际中制作，成本较高， 对加工工艺和加工环境要求也高，因此迫切需要研究出结构简单、尺寸小、便于制作的太赫兹波滤波器来满足太赫兹波应用的要求。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器。周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器包括信号输入端、信号输出端、硅光子晶体平板传输层；硅光子晶体平板传输层包括均布的N个孔状镂空结构，任意 6个按等边六边形排列的孔状镂空结构及该六边形中心点上的孔状镂空结构组合成梅花形镂空周期单元；信号从信号输入端输入，经过硅光子晶体平板传输层之后到达信号输出端， 实现对信号进行滤波。所述的两个相邻孔状镂空结构的间距为20(Γ500 μ m,即孔周期为200 500 μ m。所述的孔状镂空结构的半径为7(Γ175 μ m。所述的梅花形镂空周期单元中，等边六边形中心点到该六边形边上任意两个相邻孔状镂空结构中心点所在直线的距离为孔周期的0. 866倍。 所述的硅光子晶体平板传输层的材料为高阻硅，厚度为20(Γ500μπι。本技术具有频率选择性高、带宽大、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成等优点。附图说明图1是周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器结构示意图；图2是本技术的硅光子晶体平板传输层结构示意图；图3是本技术的梅花形镂空周期单元结构示意图；图4是本技术梅花形镂空周期单元尺寸说明图；图5是周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器的性能曲线。具体实施方式如图广4所示，周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器包括信号输入端1、信号输出端2、硅光子晶体平板传输层3 ；硅光子晶体平板传输层3包括均布的N个孔状镂空结构5，任意6个按等边六边形排列的孔状镂空结构5及该六边形中心点上的孔状镂空结构5组合成梅花形镂空周期单元4 ；信号从信号输入端1输入，经过硅光子晶体平板传输层3之后到达信号输出端2，实现对信号进行滤波。所述的两个相邻孔状镂空结构5的间距为200 500 μ m,即孔周期为200 500 μ m。 所述的孔状镂空结构5的半径为7(Γ175 μ m。所述的梅花形镂空周期单元4中，等边六边形中心点到该六边形边上任意两个相邻孔状镂空结构5中心点所在直线的距离为孔周期的 0. 866倍。所述的硅光子晶体平板传输层3的材料为高阻硅，厚度为20(Γ500 μ m。实施例1硅光子晶体平板材料为高阻硅，厚度为500μπι，电阻率为lOOOOQcm，折射率为3. 42，长度方向为30个周期，宽度方向为21个周期，孔周期a为300 μ m,孔半径r为 105 μ m，h为259. 8 μ m。该太赫兹波滤波器的中心频率点为1. 255THz，该点的回波损耗Sll 为23%，插入损耗S21为92. 06%。权利要求1.一种周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端(1)、信号输出端(2)、硅光子晶体平板传输层(3)；硅光子晶体平板传输层(3)包括均布的N个孔状镂空结构(5)，任意6个按等边六边形排列的孔状镂空结构(5)及该六边形中心点上的孔状镂空结构(5)组合成梅花形镂空周期单元(4)；信号从信号输入端(1)输入， 经过硅光子晶体平板传输层(3)之后到达信号输出端(2)，实现对信号进行滤波。2.根据权利要求1所述的一种周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器，其特征在于所述的两个相邻孔状镂空结构(5)的间距为20(Γ500μπι，即孔周期为 200 500μπιο3.根据权利要求1所述的一种周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器， 其特征在于所述的孔状镂空结构(5)的半径为7(Γ 75μπι。4.根据权利要求1或2所述的一种周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器，其特征在于所述的梅花形镂空周期单元(4)中，等边六边形中心点到该六边形边上任意两个相邻孔状镂空结构(5)中心点所在直线的距离为孔周期的0. 866倍。5.根据权利要求1所述的一种周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器， 其特征在于所述的硅光子晶体平板传输层(3)的材料为高阻硅，厚度为20(Γ500μπι。专利摘要本技术公开了一种周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器。它包括信号输入端、信号输出端、硅光子晶体平板传输层；硅光子晶体平板传输层包括均布的N个孔状镂空结构,任意6个按等边六边形排列的孔状镂空结构及该六边形中心点上的孔状镂空结构组合成梅花形镂空周期单元；信号从信号输入端输入，经过硅光子晶体平板传输层之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。本技术具有频率选择性高、带宽大、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成等优点。文档编号H01P1/20GK202034455SQ20112007694公开日2011年11月9日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日专利技术者张宝月, 李九生 申请人:中国计量学院本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种周期性梅花形镂空结构的硅光子晶体太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端（１）、信号输出端（２）、硅光子晶体平板传输层（３）；硅光子晶体平板传输层（３）包括均布的Ｎ个孔状镂空结构（５），任意６个按等边六边形排列的孔状镂空结构（５）及该六边形中心点上的孔状镂空结构（５）组合成梅花形镂空周期单元（４）；信号从信号输入端（１）输入，经过硅光子晶体平板传输层（３）之后到达信号输出端（２），实现对信号进行滤波。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李九生，张宝月，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：实用新型
国别省市：86
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