本发明专利技术公开了一种基于缝隙结构的太赫兹波开关。它包括信号输入端、信号输出端、基板、输入端缝隙、半圆耦合缝隙区域、短连接线缝隙、左开口圆环缝隙、椭圆耦合缝隙、输出端缝隙、长连接线缝隙、右开口圆环缝隙、矩形耦合缝隙、激光输入端；基板上设有输入端缝隙、半圆耦合缝隙区域、短连接线缝隙、左开口圆环缝隙、椭圆耦合缝隙、输出端缝隙、长连接线缝隙、右开口圆环缝隙、矩形耦合缝隙，信号从信号输入端输入，从信号输出端输出。本发明专利技术的基于缝隙结构的太赫兹波开关，具有结构简单，消光比高，尺寸小，成本低，便于制作、易于集成等优点，满足在太赫兹波成像，医学分析，太赫兹波通信等领域应用的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太赫兹波开关，尤其涉及一种基于缝隙结构的太赫兹波开关。
技术介绍
太赫兹(Terahertz，简称THz)辐射是对一个特定波段的电磁辐射的统称，通常它是指频率在O. ITHflOTHz之间的电磁波。直到上世纪80年代中期以前，人们对这个频段的电磁波特性知之甚少，形成了远红外线和毫米波之间所谓的“太赫兹空隙”(TerahertzGap)，从频谱上看，太赫兹辐射在电磁波谱中介于微波与红外辐射之间；在电子学领域，太赫兹辐射被称为毫米波或亚毫米波；在光学领域，它又被称为远红外射线；从能量上看，太赫兹波段的能量介于电子和光子之间。对太赫兹波段进行广泛的研究是从20世纪80年代中期以超快光电子学为基础的脉冲太赫兹技术产生以后。随着低尺度半导体技术、超快激 光技术以及超快光电子技术的飞速发展，太赫兹技术表现出了极大的应用潜力，在物理、化学、生物学、材料、医学、通信等领域具有重大的科学价值和广泛的应用前景。太赫兹波段具有频率高、带宽宽、信道数多等特点，特别适合用于局域网以及宽带移动通信。用太赫兹通信可以获得IOGbps的无线传输速度，这比目前的超宽带技术快几百甚至上千倍。太赫兹无线通信能提供Gbps甚至更大容量的多重数据信道，数据带宽将会超过现有无线协议，如IEEE820. Ilb 等。在太赫兹技术及应用中，太赫兹波功能器件的研究是太赫兹技术发展的一个重要环节。虽然国内外对于太赫兹波功能器件的研究已经逐渐展开，但是太赫兹波功能器件作为太赫兹波科学技术应用中的重点和难点，仍然需要投入大量的人力和物力进行深入的探索和研究。太赫兹波开关是一种非常重要的太赫兹波器件，用于控制太赫兹波的传输。现有的太赫兹波开关往往结构复杂、体积庞大并且价格昂贵，因此有必要设计一种结构简单，尺寸小，制作方便，消光比高的太赫兹波开关以满足未来太赫兹波技术应用需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术结构复杂，实际制作困难，成本高的不足，提供一种结构简单、尺寸小的基于缝隙结构的太赫兹波开关。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下 基于缝隙结构的太赫兹波开关包括信号输入端、信号输出端、基板、输入端缝隙、半圆耦合缝隙区域、短连接线缝隙、左开口圆环缝隙、椭圆耦合缝隙、输出端缝隙、长连接线缝隙、右开口圆环缝隙、矩形耦合缝隙、激光输入端；基板上设有输入端缝隙、半圆耦合缝隙区域、短连接线缝隙、左开口圆环缝隙、椭圆耦合缝隙、输出端缝隙、长连接线缝隙、右开口圆环缝隙、矩形耦合缝隙，半圆耦合缝隙区域为反向设置的左右两个半圆环，半圆耦合缝隙区域的左半圆环下端、左半圆环上端、右半圆环下端、右半圆环上端分别对应与输入端缝隙、短连接线缝隙一端、输出端缝隙和长连接线缝隙一端相连，短连接线缝隙的另一端与左开口圆环缝隙连接，离左开口圆环缝隙上端20 μ πΓ30 μ m处设有椭圆耦合缝隙，长连接线缝隙另一端与右开口圆环缝隙连接，输出端缝隙和长连接线缝隙之间设有矩形耦合缝隙，夕卜加激光垂直照射在矩形耦合缝隙区域；太赫兹波输入端输入，在没有外加激光照射矩形耦合缝隙区域的条件下，频率为O. 40THZ的太赫兹波经过半圆耦合缝隙区域、输出端缝隙后，直接从信号输出端输出，在有外加激光照射矩形耦合缝隙区域时，频率为O. 40THz的太赫兹波被耦合进椭圆耦合缝隙区域和矩形耦合缝隙区域，不能从信号输出端输出，实现对频率为O. 40THz的太赫兹波的通断功能。所述的基板的长度为2820 μ ηΓ2850 μ m,宽度为1100 μ ηΓ 200 μ m,高度为300 μ m^400 μ m0所述的缝隙的深度为100 μ πΓ 50 μ m，缝隙的宽度为60 μ πΓ70 μ m。所述的输入端缝隙的长度为700μπΓ800μπι;所述的半圆耦合缝隙区域的外半圆半径为350 μ πΓ400 μ m。所述的短连接线缝隙长度为100 μ πΓ 50 μ m。所述的左开口圆环缝隙和右开口圆环缝隙的外环半径均为100 μ πΓ200 μ m,内环半径均为40 μ πΓ 40 μ m ;所述的椭圆耦合缝隙的外侧椭圆的长轴为200 μ πΓ400 μ m,短轴为150 μ πΓ200 μ m。所述的输出端缝隙的长度为1400 μ πΓ 600 μ m ;所述的长连接线缝隙的长度为700 μ πΓ800 μ m。所述的矩形耦合缝隙的外框长度、宽度分别为660 μ πΓ700 μ m、500 μ πΓ540 μ m。 本专利技术的基于缝隙结构的太赫兹波开关，具有结构简单，消光比高，尺寸小，成本低，便于制作、易于集成等优点，满足在太赫兹波成像，医学分析，太赫兹波通信等领域应用的要求。附图说明 图I是基于缝隙结构的太赫兹波开关的结构示意 图2是基于缝隙结构的太赫兹波开关通状态下的性能曲线 图3是基于缝隙结构的太赫兹波开关断状态下的性能曲线图。具体实施例方式如图I所示，基于缝隙结构的太赫兹波开关包括信号输入端I、信号输出端2、基板3、输入端缝隙4、半圆耦合缝隙区域5、短连接线缝隙6、左开口圆环缝隙7、椭圆耦合缝隙8、输出端缝隙9、长连接线缝隙10、右开口圆环缝隙11、矩形耦合缝隙12、激光输入端13 ;基板3上设有输入端缝隙4、半圆耦合缝隙区域5、短连接线缝隙6、左开口圆环缝隙7、椭圆耦合缝隙8、输出端缝隙9、长连接线缝隙10、右开口圆环缝隙11、矩形耦合缝隙12，半圆耦合缝隙区域5为反向设置的左右两个半圆环，半圆耦合缝隙区域5的左半圆环下端、左半圆环上端、右半圆环下端、右半圆环上端分别对应与输入端缝隙4、短连接线缝隙6 —端、输出端缝隙9和长连接线缝隙10—端相连，短连接线缝隙6的另一端与左开口圆环缝隙7连接，离左开口圆环缝隙7上端20 μ πΓ30 μ m处设有椭圆耦合缝隙8，长连接线缝隙10另一端与右开口圆环缝隙11连接，输出端缝隙9和长连接线缝隙10之间设有矩形耦合缝隙12，夕卜加激光垂直照射在矩形耦合缝隙12区域；太赫兹波输入端I输入，在没有外加激光照射矩形耦合缝隙12区域的条件下，频率为O. 40THz的太赫兹波经过半圆耦合缝隙区域5、输出端缝隙9后，直接从信号输出端2输出，在有外加激光照射矩形耦合缝隙12区域时，频率为O.40THz的太赫兹波被耦合进椭圆耦合缝隙8区域和矩形耦合缝隙12区域，不能从信号输出端2输出，实现对频率为O. 40THz的太赫兹波的通断功能。所述的基板3的长度为2820 μ πΓ2850 μ m,宽度为1100 μ ηΓ 200 μ m,高度为300 μ m^400 μ m0所述的缝隙的深度为100 μ πΓ 50 μ m，缝隙的宽度为60 μ πΓ70 μ m。所述的输入端缝隙4的长度为700 μ πΓ800 μ m ;所述的半圆耦合缝隙区域5的外半圆半径为350 μ πΓ400 μ m。所述的短连接线缝隙6长度为100 μ πΓ 50 μ m。所述的左开口圆环缝隙7和右开口圆环缝隙11的外环半径均为100 μ πΓ200 μ m,内环半径均为40 μ πΓ 40 μ m ;所述的椭圆耦合缝隙8的外侧椭圆的长轴为200 μ πΓ400 μ m,短轴为150 μ πΓ200 μ m。所述的输出端缝隙9的长度为1400 μ πΓ 600 μ m ;所述的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于缝隙结构的太赫兹波开关，其特征在于包括信号输入端（1）、信号输出端（2）、基板（3）、输入端缝隙（4）、半圆耦合缝隙区域（5）、短连接线缝隙（6）、左开口圆环缝隙（7）、椭圆耦合缝隙（8）、输出端缝隙（9）、长连接线缝隙（10）、右开口圆环缝隙（11）、矩形耦合缝隙（12）、激光输入端（13）；基板（3）上设有输入端缝隙（4）、半圆耦合缝隙区域（5）、短连接线缝隙（6）、左开口圆环缝隙（7）、椭圆耦合缝隙（8）、输出端缝隙（9）、长连接线缝隙（10）、右开口圆环缝隙（11）、矩形耦合缝隙（12），半圆耦合缝隙区域（5）为反向设置的左右两个半圆环，半圆耦合缝隙区域（5）的左半圆环下端、左半圆环上端、右半圆环下端、右半圆环上端分别对应与输入端缝隙（4）、短连接线缝隙（6）一端、输出端缝隙（9）和长连接线缝隙（10）一端相连，短连接线缝隙（6）的另一端与左开口圆环缝隙（7）连接，离左开口圆环缝隙（7）上端？20μm~30μm处设有椭圆耦合缝隙（8），长连接线缝隙（10）另一端与右开口圆环缝隙（11）连接，输出端缝隙（9）和长连接线缝隙（10）之间设有矩形耦合缝隙（12），外加激光垂直照射在矩形耦合缝隙（12）区域；太赫兹波输入端（1）输入，在没有外加激光照射矩形耦合缝隙（12）区域的条件下，频率为0.40THz的太赫兹波经过半圆耦合缝隙区域（5）、输出端缝隙（9）后，直接从信号输出端（2）输出，在有外加激光照射矩形耦合缝隙（12）区域时，频率为0.40THz的太赫兹波被耦合进椭圆耦合缝隙（8）区域和矩形耦合缝隙（12）区域，不能从信号输出端（2）输出，实现对频率为0.40THz的太赫兹波的通断功能。...
【技术特征摘要】
1.一种基于缝隙结构的太赫兹波开关，其特征在于包括信号输入端(I)、信号输出端(2)、基板(3)、输入端缝隙(4)、半圆耦合缝隙区域(5)、短连接线缝隙(6)、左开口圆环缝隙(7)、椭圆耦合缝隙(8)、输出端缝隙(9)、长连接线缝隙(10)、右开口圆环缝隙(11)、矩形耦合缝隙(12)、激光输入端(13);基板(3)上设有输入端缝隙(4)、半圆耦合缝隙区域(5)、短连接线缝隙(6)、左开口圆环缝隙(7)、椭圆耦合缝隙(8)、输出端缝隙(9)、长连接线缝隙(10)、右开口圆环缝隙(11)、矩形耦合缝隙(12)，半圆耦合缝隙区域(5)为反向设置的左右两个半圆环，半圆稱合缝隙区域(5)的左半圆环下端、左半圆环上端、右半圆环下端、右半圆环上端分别对应与输入端缝隙(4)、短连接线缝隙(6)—端、输出端缝隙(9)和长连接线缝隙(10)—端相连，短连接线缝隙(6)的另一端与左开口圆环缝隙(7)连接，离左开口圆环缝隙(7)上端20 μ πΓ30 μ m处设有椭圆耦合缝隙(8)，长连接线缝隙(10)另一端与右开口圆环缝隙(11)连接，输出端缝隙(9)和长连接线缝隙(10)之间设有矩形耦合缝隙(12)，外力口 激光垂直照射在矩形耦合缝隙(12)区域；太赫兹波输入端(I)输入，在没有外加激光照射矩形耦合缝隙(12)区域的条件下，频率为O. 40THz的太赫兹波经过半圆耦合缝隙区域(5)、输出端缝隙(9)后，直接从信号输出端(2)输出，在有外加激光照射矩形耦合缝隙(12)区域时，频率为O. 40THz的太赫兹波被耦合进椭圆耦合缝隙(8)区域和矩形耦合缝隙(12)区域，不能从信号输出端(2)输出，实现对频率为O...
【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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