本发明专利技术公开了一种梯形齿状太赫兹波滤波器。它包括太赫兹波输入端、太赫兹波输出端、高阻硅基体；高阻硅基体上刻蚀有三个梯形齿状凹槽结构，三个梯形齿状凹槽结构的圆心组成一个等边三角形，梯形齿状凹槽结构包括外层等腰梯形凹槽、圆环型凹槽、内层扇形凹槽，外层等腰梯形凹槽等间距排列在圆环型凹槽的外侧，内层扇形凹槽等间距排列在圆环型凹槽的内侧。本发明专利技术具有窄带带通滤波特性，结构简单新颖、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。满足在太赫兹波医学成像、无损检测、太赫兹波通信系统、高速短距离无线互联通信等领域应用的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及滤波器，尤其涉及一种梯形齿状太赫兹波滤波器。
技术介绍
太赫兹波介于微波和可见光之间，是宏观电磁理论向微观量子理论过渡的区域，也是电子学向光子学的过渡区域，有重要的学术和应用研究价值。但直至20世纪80年代，对太赫兹波段各方面特性的研究和了解还非常有限，而且都基于理论层次上，形成了远红外线和毫米波之间所谓的“太赫兹空隙”(Terahertz Gap)。近些年来，太赫兹源实际产生技术的研究取得了很大的进展。随着量子级联激光器(QCLs)、自由电子激光器(FEL)、光波差频方法以及通过光整流等产生较大功率的连续太赫兹波方法的出现，以及超外差式和直接探测器的研究等太赫兹探测方面的进展，太赫兹技术逐渐成为世界范围内广泛研究的热点。目前世界上很多国家都积极地开展太赫兹方面的研究，在国内也掀起了太赫兹研究 的浪潮。太赫兹系统主要由辐射源、探测器件和各种功能器件组成。在实际应用中，由于应用环境噪声以及应用需要的限制等，需滤除不需要的频率范围和噪声，提高系统的性能，因而滤波器在太赫兹频域实际应用中具有重要意义。目前太赫兹滤波器结构主要基于光子晶体、频率选择性表面等结构，虽然一些滤波器的加工制作技术已经比较成熟，但是往往结构复杂，实际制作过程困难，频带满足不了要求，而且成本较高，对加工工艺和加工环境的要求也非常高。因此迫切需要研究出结构简单、尺寸小、便于制作的太赫兹滤波器来满足太赫兹波段的要求。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术结构复杂，实际制作过程困难，成本较高的不足，提供一种窄带带通滤波特性的梯形齿状太赫兹波滤波器。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下 梯形齿状太赫兹波滤波器包括太赫兹波输入端、太赫兹波输出端、闻阻娃基体；闻阻硅基体上刻蚀有三个梯形齿状凹槽结构，三个梯形齿状凹槽结构的圆心组成一个等边三角形，梯形齿状凹槽结构包括外层等腰梯形凹槽、圆环型凹槽、内层扇形凹槽，外层等腰梯形凹槽等间距排列在圆环型凹槽的外侧，内层扇形凹槽等间距排列在圆环型凹槽的内侧，太赫兹波从太赫兹波输入端垂直入射，经过刻蚀有三个梯形齿状凹槽结构的高阻硅基体，达到太赫兹波输出端。所述的高阻硅基体长为1800 2000 μ m,宽为1800 2000 μ m,厚为300 500 μ m。所述的刻蚀的三个梯形齿状凹槽结构圆心间的距离为85(Γ 050μπι，刻蚀厚度为4(Γ80μπι。所述的圆环型凹槽的外环半径为25(Γ350 μ m,内环半径为10(Γ 50 μ m。所述的外层等腰梯形凹槽的下底边长为90 100 μ m,上底边长为65 75 μ m,高为80 90 μ m,个数为10 12。所述的内层扇形凹槽内侧圆弧半径为4(Γ60μηι,个数为1(Γ 2。本专利技术具有窄带带通滤波特性，结构简单新颖、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I是梯形齿状太赫兹波滤波器的三维结构示意 图2是梯形齿状太赫兹波滤波器的二维结构示意 图3是梯形齿状太赫兹波滤波器的性能曲线。具体实施例方式如图I 2所示，梯形齿状太赫兹波滤波器包括太赫兹波输入端I、太赫兹波输出端2、高阻硅基体3 ;高阻硅基体3上刻蚀有三个梯形齿状凹槽结构4，三个梯形齿状凹槽结构4的圆心组成一个等边三角形，梯形齿状凹槽结构4包括外层等腰梯形凹槽5、圆环型凹 槽6、内层扇形凹槽7，外层等腰梯形凹槽5等间距排列在圆环型凹槽6的外侧，内层扇形凹槽7等间距排列在圆环型凹槽6的内侧，太赫兹波从太赫兹波输入端I垂直入射，经过刻蚀有三个梯形齿状凹槽结构4的高阻硅基体3，达到太赫兹波输出端2。所述的高阻硅基体3长为180(Γ2000μπι，宽为1800 2000 μ m，厚为300 500 μ m。所述的刻蚀的三个梯形齿状凹槽结构4圆心间的距离为850 1050 μ m，刻蚀厚度为40 80 μ m。所述的圆环型凹槽6的外环半径为25(Γ350 μ m,内环半径为10(Γ 50 μ m。所述的外层等腰梯形凹槽5的下底边长为90 100 μ m,上底边长为65 75 μ m,高为80 90 μ m,个数为10 12。所述的内层扇形凹槽7内侧圆弧半径为4(Γ60μηι,个数为1(Γ 2。实施例I 梯形齿状太赫兹波滤波器 基体的材料为高阻硅，折射率为3.42。高阻硅基体长为2000 μ m，宽为2000 μ m，厚为300 μ m。高阻硅基体上刻蚀有三个梯形齿状凹槽结构，三个梯形齿状凹槽结构的圆心组成一个等边三角形，圆心间的距离为850 μ m,刻蚀的厚度为40 μ m。圆环型凹槽的外环半径为250 μ m,内环半径为100 μ m。外层等腰梯形凹槽的下底边长为100 μ m,上底边长为65 μ m,高为90 μ m,个数为12。内层扇形凹槽内侧圆弧半径为40 μ m,个数为12。梯形齿状太赫兹波滤波器的性能曲线如图3所示，在O. 2^0. 9THz频段范围内，梯形齿状太赫兹波滤波器具有良好的滤波性能，中心频率点为O. 50THz，该点的插入损耗S21为-O. 2dB,回波损耗Sll为-38. 5dB，带宽为5GHz，这说明设计的梯形齿状太赫兹波滤波器具有良好的窄带带通滤波特性。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种梯形齿状太赫兹波滤波器，其特征在于包括太赫兹波输入端（1）、太赫兹波输出端（2）、高阻硅基体（3）；高阻硅基体（3）上刻蚀有三个梯形齿状凹槽结构（4），三个梯形齿状凹槽结构（4）的圆心组成一个等边三角形，梯形齿状凹槽结构（4）包括外层等腰梯形凹槽（5）、圆环型凹槽（6）、内层扇形凹槽（7），外层等腰梯形凹槽（5）等间距排列在圆环型凹槽（6）的外侧，内层扇形凹槽（7）等间距排列在圆环型凹槽（6）的内侧，太赫兹波从太赫兹波输入端（1）垂直入射，经过刻蚀有三个梯形齿状凹槽结构（4）的高阻硅基体（3），达到太赫兹波输出端（2），实现对太赫兹波信号的滤波。
【技术特征摘要】
1.一种梯形齿状太赫兹波滤波器，其特征在于包括太赫兹波输入端(I)、太赫兹波输出端(2)、高阻硅基体(3);高阻硅基体(3)上刻蚀有三个梯形齿状凹槽结构(4)，三个梯形齿状凹槽结构(4)的圆心组成一个等边三角形，梯形齿状凹槽结构(4)包括外层等腰梯形凹槽(5)、圆环型凹槽(6)、内层扇形凹槽(7)，外层等腰梯形凹槽(5)等间距排列在圆环型凹槽(6)的外侧，内层扇形凹槽(7)等间距排列在圆环型凹槽(6)的内侧，太赫兹波从太赫兹波输入端(I)垂直入射，经过刻蚀有三个梯形齿状凹槽结构(4)的高阻硅基体(3)，达到太赫兹波输出端(2 )，实现对太赫兹波信号的滤波。2.根据权利要求I所述的一种梯形齿状太赫兹波滤波器，其特征在于所述的高阻硅基体(3)长为 180(Γ2000μπι，宽为 180(...
【专利技术属性】
技术研发人员：李九生，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：
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