本发明专利技术公开了一种倒8字形太赫兹波滤波器。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倒8字形凹槽和三角形凹槽阵列，倒8字形凹槽和三角形凹槽阵列组成一个中心对称结构，倒8字形凹槽由左上侧半圆弧凹槽、左下侧半圆弧凹槽、右上侧半圆弧凹槽、右下侧半圆弧凹槽顺次连接而成，三角形凹槽阵列由等边三角形凹槽组成，等边三角形凹槽等间距排列在左上侧半圆弧凹槽、左下侧半圆弧凹槽、右上侧半圆弧凹槽、右下侧半圆弧凹槽的内侧。本发明专利技术具有优良的窄带带通滤波特性，插入损耗低、结构简单新颖、尺寸小、便于制作及易于集成等优点。满足在太赫兹波医学成像、无损探测、太赫兹波通信系统等领域应用的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太赫兹波滤波器，尤其涉及一种倒8字形太赫兹波滤波器。
技术介绍
太赫兹(Terahertz，简称THz)是指频率在O.1-1OTHz范围内的电磁波(ITHz=IO12Hz)。该波段介于毫米波和红外辐射之间，是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区，也是电子学向光子学的过渡领域。由于太赫兹波所处的特殊位置，它有很多优越的特性和非常重要的学术研究和应用价值。在天体物理学、等离子体物理学、材料科学、生物医学工程、环境科学与工程、光谱与成像技术、信息科学技术等领域，太赫兹波都有着广阔而重要的应用，使得全世界各国对其都给予了极大的关注。由于太赫波在技术上介于微波技术和光学技术之间，所以相当长一段时间内，因受波源和探测技术的限制，很少有人问津，以致于形成远红外和亚毫米波空白区，即“太赫兹空白”。近二三十年来，世界上很多研究小组对这个领域投入了大量的人力物力资源，随着太赫兹波技术上取得的一系列进展，尤其是用量子级联激光器和自由电子产生大功率连续太赫兹波源的技术以及在太赫兹波探测、成像等方面取得的一系列进展，在全世界范围内已经形成了一个太赫兹科学技术的研究热潮。太赫兹波科学技术进一步扩展了人类研究微观世界的方法和手段，同时在生物医学、公共安全、环境检测、化学分析、工业无损检测等宏观领域也具有广阔的应用前景。在太赫兹波实际应用中，需滤除不需要的频率范围和噪声，提高系统性能，因而滤波器在太赫兹频域实际应用中具有重要意义。目前太赫兹滤波器主要基于光子晶体、频率选择性表面等结构设计，但是往往结构复杂，实际制作过程困难，损耗高，性能满足不了要求，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、插入损耗低的太赫兹滤波器来满足太赫兹波段的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术结构复杂、实际制作过程困难、损耗高的不足，提供一种插入损耗低、窄带带通滤波特性优良的倒8字形太赫兹波滤波器。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下 倒8字形太赫兹波滤波器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倒8字形凹槽和三角形凹槽阵列，倒8字形凹槽和三角形凹槽阵列组成一个中心对称结构，倒8字形凹槽由左上侧半圆弧凹槽、左下侧半圆弧凹槽、右上侧半圆弧凹槽、右下侧半圆弧凹槽顺次连接而成，三角形凹槽阵列由左上侧三角形凹槽阵列、左下侧三角形凹槽阵列、右上侧三角形凹槽阵列、右下侧三角形凹槽阵列组成，凹槽阵列均由等边三角形凹槽组成，等边三角形凹槽等间距排列在左上侧半圆弧凹槽、左下侧半圆弧凹槽、右上侧半圆弧凹槽、右下侧半圆弧凹槽的内侧，左上侧三角形凹槽阵列和右下侧三角形凹槽阵列的等边三角形凹槽个数均为If 19，左下侧三角形凹槽阵列和右上侧三角形凹槽阵列的等边三角形凹槽个数均为16 17 ;太赫兹波从太赫兹波输入端垂直入射，经过刻蚀有倒8字形凹槽和三角形凹槽阵列的高阻硅基体，达到太赫兹波输出端，实现对太赫兹波信号的滤波功能。所述的高阻硅基体长度为2000 2200 μ m,宽度为1200 1400 μ m，厚度为300^500 μ m。所述的倒8字形凹槽的刻蚀宽度为40 60 μ m,刻蚀厚度为80 100 μ m ;左上侧半圆弧凹槽的外圆半径rl与右下侧半圆弧凹槽的外圆半径相等,均为400 420 μ m ;左下侧半圆弧凹槽的外圆半径r2与右上侧半圆弧凹槽的外圆半径相等,均为450 480 μ m。所述的等边三角形凹槽的边长为6(Γ80 μ m,等边三角形凹槽的刻蚀厚度为8(Γ100 μ m。所述的左上侧三角形凹槽阵列的等边三角形凹槽的中心形成一段圆弧，圆弧圆心位置与左上侧半圆弧凹槽的圆心位置相同，圆弧半径为25(Γ270μπι;左下侧三角形凹槽阵列的等边三角形凹槽的中心形成一段圆弧，圆弧圆心位置与左下侧半圆弧凹槽的圆心位置相同，圆弧半径为300 320 μ mD本专利技术的倒8字形太赫兹波滤波器具有优良的窄带带通滤波特性，插入损耗低、结构简单新颖、尺寸小、便于制作及易于集成等优点。满足在太赫兹波医学成像、无损探测、太赫兹波通信系统等领域应用的要求。附图说明 图1是倒8字形太赫兹波滤波器的三维结构示意 图2是倒8字形太赫兹波滤波器的二维结构示意 图3是倒8字形凹槽组成结构及尺寸标注示意图； 图4是三角形凹槽阵列组成结构示意 图5是倒8字形太赫兹波滤波器的性能曲线。具体实施例方式如图f 3所示，倒8字形太赫兹波滤波器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上刻蚀有倒8字形凹槽4和三角形凹槽阵列5，倒8字形凹槽4和三角形凹槽阵列5组成一个中心对称结构，倒8字形凹槽4由左上侧半圆弧凹槽6、左下侧半圆弧凹槽7、右上侧半圆弧凹槽8、右下侧半圆弧凹槽9顺次连接而成，三角形凹槽阵列5由左上侧三角形凹槽阵列10、左下侧三角形凹槽阵列11、右上侧三角形凹槽阵列12、右下侧三角形凹槽阵列13组成，凹槽阵列均由等边三角形凹槽14组成，等边三角形凹槽14等间距排列在左上侧半圆弧凹槽6、左下侧半圆弧凹槽7、右上侧半圆弧凹槽8、右下侧半圆弧凹槽9的内侧，左上侧三角形凹槽阵列10和右下侧三角形凹槽阵列13的等边三角形凹槽14个数均为If 19，左下侧三角形凹槽阵列11和右上侧三角形凹槽阵列12的等边三角形凹槽14个数均为16 17 ;太赫兹波从太赫兹波输入端I垂直入射，经过刻蚀有倒8字形凹槽4和三角形凹槽阵列5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功能。所述的高阻硅基体3长度为2000 2200 μ m，宽度为1200 1400 μ m，厚度为300^500 μ m0所述的倒8字形凹槽4的刻蚀宽度为40 60 μ m，刻蚀厚度为80 100 μ m ;左上侧半圆弧凹槽6的外圆半径rI与右下侧半圆弧凹槽9的外圆半径相等，均为400^420 μ m ;左下侧半圆弧凹槽7的外圆半径r2与右上侧半圆弧凹槽的外圆半径相等,均为45(Γ480 μ m。所述的等边三角形凹槽14的边长为60 80 μ m,等边三角形凹槽14的刻蚀厚度为8(Γ100 μ m。所述的左上侧三角形凹槽阵列10的等边三角形凹槽的中心形成一段圆弧，圆弧圆心位置与左上侧半圆弧凹槽6的圆心位置相同，圆弧半径为250 270 μ m ;左下侧三角形凹槽阵列11的等边三角形凹槽的中心形成一段圆弧，圆弧圆心位置与左下侧半圆弧凹槽7的圆心位置相同，圆弧半径为30(Γ320 μ m。实施例1 倒8字形太赫兹波滤波器 基体的材料为高阻硅，折射率为3.42。高阻硅基体长度为2000 μ m，宽度为1200 μ m，厚度为300 μ m。倒8字形凹槽的刻蚀宽度为60 μ m，刻蚀厚度为100 μ m ;左上侧半圆弧凹槽的外圆半径rl与右下侧半圆弧凹槽的外圆半径相等,均为400 μ m ;左下侧半圆弧凹槽的外圆半径r2与右上侧半圆弧凹槽的外圆半径相等,均为450 μ m。等边三角形凹槽的边长为80 μ m，等边三角形凹槽的刻蚀厚度为100 μ m。左上侧三角形凹槽阵列和右下侧三角形凹槽阵列的等边三角形凹槽个数均为19，左下侧三角形凹槽阵列和右上侧三角形凹槽阵列的等边三角形凹槽个数均为17。左本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种倒8字形太赫兹波滤波器，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）上刻蚀有倒8字形凹槽（4）和三角形凹槽阵列（5），倒8字形凹槽（4）和三角形凹槽阵列（5）组成一个中心对称结构，倒8字形凹槽（4）由左上侧半圆弧凹槽（6）、左下侧半圆弧凹槽（7）、右上侧半圆弧凹槽（8）、右下侧半圆弧凹槽（9）顺次连接而成，三角形凹槽阵列（5）由左上侧三角形凹槽阵列（10）、左下侧三角形凹槽阵列（11）、右上侧三角形凹槽阵列（12）、右下侧三角形凹槽阵列（13）组成，凹槽阵列均由等边三角形凹槽（14）组成，等边三角形凹槽（14）等间距排列在左上侧半圆弧凹槽（6）、左下侧半圆弧凹槽（7）、右上侧半圆弧凹槽（8）、右下侧半圆弧凹槽（9）的内侧，左上侧三角形凹槽阵列（10）和右下侧三角形凹槽阵列（13）的等边三角形凹槽（14）个数均为18~19，左下侧三角形凹槽阵列（11）和右上侧三角形凹槽阵列（12）的等边三角形凹槽（14）个数均为16~17；太赫兹波从太赫兹波输入端（1）垂直入射，经过刻蚀有倒8字形凹槽（4）和三角形凹槽阵列（5）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功能。...
【技术特征摘要】
1.ー种倒8字形太赫兹波滤波器，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)上刻蚀有倒8字形凹槽(4)和三角形凹槽阵列(5)，倒8字形凹槽(4)和三角形凹槽阵列(5)组成ー个中心对称结构，倒8字形凹槽(4)由左上侧半圆弧凹槽(6)、左下侧半圆弧凹槽(7)、右上侧半圆弧凹槽(8)、右下侧半圆弧凹槽(9)顺次连接而成，三角形凹槽阵列(5)由左上侧三角形凹槽阵列(10)、左下侧三角形凹槽阵列(11)、右上侧三角形凹槽阵列(12)、右下侧三角形凹槽阵列(13)组成，凹槽阵列均由等边三角形凹槽(14)组成，等边三角形凹槽(14)等间距排列在左上侧半圆弧凹槽(6)、左下侧半圆弧凹槽(7)、右上侧半圆弧凹槽(8)、右下侧半圆弧凹槽(9)的内侧，左上侧三角形凹槽阵列(10)和右下侧三角形凹槽阵列(13)的等边三角形凹槽(14)个数均为18 19，左下侧三角形凹槽阵列(11)和右上侧三角形凹槽阵列(12)的等边三角形凹槽(14)个数均为16^17 ;太赫兹波从太赫兹波输入端(I)垂直入射，经过刻蚀有倒8字形凹槽(4)和三角形凹槽阵列(5)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功能。2....
【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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