CN115390176B 一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元及太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器(深圳邁塔蘭斯科技有限公司)_第1頁
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(19)國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利(22)申請日2022.09.05(43)申請公布日2022.11.25道上合社區(qū)33區(qū)大寶路83號(hào)美生慧谷務(wù)所(普通合伙)44285(56)對比文件審查員李卓權(quán)利要求書2頁說明書8頁附圖10頁一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元及太赫茲偏振轉(zhuǎn)本發(fā)明提供了一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元及元包括:金屬膜底層、第一介質(zhì)層、相變材料層、互平行或垂直的相變材料條帶和組合材料條帶;組合材料條帶包括:金屬條帶和相變材料端點(diǎn);材料條帶在第二介質(zhì)層上的正投影貫穿第二介單元及太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器,通過令相變材料層、21.一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,包括:依次層疊排列的金屬膜底層(1)、第一介質(zhì)層(2)、相變材料層(3)、第二介質(zhì)層(4)以及諧振條帶層(5);所述第一介質(zhì)層(2)和所述第二介質(zhì)層(4)在工作波段透明;所述諧振條帶層(5)包括位于同一平面且相互平行或相互垂直設(shè)置的相變材料條帶(51)和組合材料條帶(52);所述組合材料條帶(52)包括:金屬條帶(521)和連接在所述金屬條帶(521)端部的相變材料端點(diǎn)(522);所述金屬條帶(521)的長度大于所述相變材料條帶(51)的長度,所述組合材料條帶(52)在所述第二介質(zhì)層(4)上的正投影貫穿所述第二介質(zhì)層(4);所述相變材料層(3)、所述相變材料條帶(51)與所述相變材料端點(diǎn)(522)在不同溫度下呈現(xiàn)導(dǎo)體態(tài)或者半導(dǎo)體態(tài);其中,所述相變材料層(3)、所述相變材料條帶(51)和所述相變材料端點(diǎn)(522)保持所述半導(dǎo)體態(tài)下,所述金屬條帶(521)與所述金屬膜底層(1)形成諧振腔;半導(dǎo)體態(tài)下形成的諧振腔處理低頻段的入射光;所述相變材料層(3)、所述相變材料條帶(51)和所述相變材料端點(diǎn)(522)保持所述導(dǎo)體態(tài)下,所述相變材料條帶(51)與所述相變材料層(3)形成諧振腔;導(dǎo)體態(tài)下形成的諧振腔處理高頻段的入射光。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述相變材料條帶(51)的個(gè)數(shù)為多個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述組合材料條帶(52)與所述第二介質(zhì)層(4)的對角線重合設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述相變材料條帶(51)的個(gè)數(shù)為非零偶數(shù)個(gè),所述組合材料條帶(52)的兩側(cè)對稱設(shè)置有所述相變材料條帶(51)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述相變材料層(3)的材料包括:二氧化釩或者鍺銻碲;所述相變材料條帶(51)的材料包括:二氧化釩或者鍺銻碲;所述相變材料端點(diǎn)(522)的材料包括:二氧化釩或者鍺銻碲。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述金屬膜底層鉻。7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述金屬膜底層8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述相變材料層9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述第一介質(zhì)層10.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述金屬條帶11.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述相變材料條12.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述相變材料條帶(51)與所述組合材料條帶(52)之間的間距為50μm~90μm。2/2頁2/2頁313.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,其特征在于,所述太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元沿x方向的周期為180μm~220μm;所述太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元沿y方向的周期為180μm~220μm;且所述x方向與所述y方向?yàn)橄嗷ゴ怪钡膬蓚€(gè)方向。14.一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器,其特征在于,包括:多個(gè)如上述權(quán)利要求1-13任一所述的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元(100),且多個(gè)所述太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元(100)為陣列式排布。4一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元及太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及太赫茲技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元及太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器。背景技術(shù)[0002]太赫茲波是一種具有極大的研究和開發(fā)價(jià)值的新頻段。太赫茲波廣義上指頻率為100GHz-10THz的電磁輻射,其頻段很寬;因此,如何對理(例如,如何極大程度覆蓋并處理更寬頻帶的太赫茲波),是目前較為重要的研究方向。[0003]現(xiàn)有的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器可以利用金屬條帶結(jié)構(gòu)與金屬薄膜形成諧振腔,以實(shí)現(xiàn)將線偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光的功能。但當(dāng)太赫茲波正入射時(shí),該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器相比于太赫茲光譜測試常用的0.2THz-2THz的帶寬,其所能調(diào)制的帶寬在0.73THz-1.39THz,該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器對于太赫茲波的帶寬覆蓋范圍偏小。發(fā)明內(nèi)容[0004]為解決上述問題,本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元及太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器。[0005]第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,包括:依次層疊排列的金屬膜底層、第一介質(zhì)層、相變材料層、第二介質(zhì)層以及諧振條帶層;所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層在工作波段透明;所述諧振條帶層包括位于同一平面且相互平行或相互垂直設(shè)置的相變材料條帶和組合材料條帶;所述組合材料條帶包括:金屬條帶和連接在所述金屬條帶端部的相變材料端點(diǎn);所述金屬條帶的長度大于所述相變材料條帶的長度,所述組合材料條帶在所述第二介質(zhì)層上的正投影貫穿所述第二介質(zhì)層;所述相變材料層、所述相變材料條帶與所述相變材料端點(diǎn)在不同溫度下呈現(xiàn)導(dǎo)體態(tài)或者半導(dǎo)體態(tài)。[0007]可選地,組合材料條帶與所述第二介質(zhì)層的對角線重合設(shè)置。[0008]可選地,相變材料條帶的個(gè)數(shù)為非零偶數(shù)個(gè),所述組合材料條帶的兩側(cè)對稱設(shè)置有所述相變材料條帶。[0009]可選地,相變材料層的材料包括:二氧化釩或者鍺銻碲;所述相變材料條帶的材料[0015]可選地,相變材料條帶的長度為100μm~140μm;所述相變材料條帶的寬度為5μm~5[0016]可選地,相變材料條帶與所述組合材料條帶之間的間距為50μm~90μm。[0017]可選地,太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元沿x方向的周期為180μm~220μm;所述太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元沿y方向的周期為180μm~220μm;且所述x方向與所述y方向?yàn)橄嗷ゴ怪钡膬蓚€(gè)方向。[0018]第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器,包括:多個(gè)如上任意一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,且多個(gè)所述太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元為陣列式排布。[0019]本發(fā)明實(shí)施例上述第一方面提供的方案中,本發(fā)明實(shí)施例所提供的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,通過令相變材料層、相變材料條帶和相變材料端點(diǎn)產(chǎn)生相變,使其在導(dǎo)體態(tài)與非導(dǎo)體態(tài)之間轉(zhuǎn)換,可以改變諧振單元(與入射的太赫茲波段的入射光產(chǎn)生諧振的單元)的結(jié)構(gòu),改變該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元中諧振腔的厚度以及諧振條帶層中產(chǎn)生諧振的條帶長度(如產(chǎn)生諧振的條帶發(fā)生改變,產(chǎn)生諧振的條帶長度也改變),從而利用不同狀態(tài)下不同的諧振腔,對入射光進(jìn)行高頻段或低頻段的調(diào)制,從而實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⒏鼘挷ǘ蔚奶掌澗€偏光轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏光的調(diào)制效果。該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元對于太赫茲波的帶寬覆蓋范圍大,可以覆蓋到太赫茲波段的高頻段和低頻段。[0020]本發(fā)明實(shí)施例上述第二方面提供的方案中,該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器可以擴(kuò)大太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元對于太赫茲波段的入射光的接收面積,提高太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器的調(diào)制效率,且該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器對于太赫茲波段的帶寬覆蓋范圍大。[0021]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說明如下。附圖說明[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0023]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元的立體圖;[0024]圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元中,相變材料條帶與組合材料條帶為相互垂直設(shè)置的立體圖;[0025]圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的第一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元的俯視圖;[0026]圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的第二種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元的俯視圖;[0027]圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的第三種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元的俯視圖;[0028]圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖;[0029]圖7示出了實(shí)施例1的俯視圖;[0030]圖8示出了實(shí)施例1的側(cè)視圖;[0031]圖9示出了實(shí)施例1的一種仿真結(jié)果示意圖;[0032]圖10示出了實(shí)施例1的另一種仿真結(jié)果示意圖;[0033]圖11示出了實(shí)施例1所反射的太赫茲波段的入射光對應(yīng)的橢圓極化率示意圖。[0034]圖標(biāo):[0035]1-金屬膜底層、2-第一介質(zhì)層、3-相變材料層、4-第二介質(zhì)層、5-諧振條帶層、51-6相變材料條帶、52-組合材料條帶、521-金屬條帶、522-相變材料端點(diǎn)、1具體實(shí)施方式“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。除非另有明確具體的限定。械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。[0039]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,參見圖1所示,該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元包括:依次層疊排列的金屬膜底層1、第一介質(zhì)層2、相變材料層3、第二介質(zhì)層4以及諧振條帶層5;第一介質(zhì)層2和第二介質(zhì)層4在工作波段透明;圖1示出了該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元的立體圖。[0040]如圖1所示,諧振條帶層5包括位于同一平面且相互平行或相互垂直設(shè)置的相變材料條帶51和組合材料條帶52;組合材料條帶52包括:金屬條帶521和連接在金屬條帶521端部的相變材料端點(diǎn)522;金屬條帶521的長度大于相變材料條帶51的長度,組合材料條帶52在第二介質(zhì)層4上的正投影貫穿第二介質(zhì)層4;相變材料層3、相變材料條帶51與相變材料端點(diǎn)522在不同溫度下呈現(xiàn)導(dǎo)體態(tài)或者半導(dǎo)體態(tài)。[0041]本發(fā)明實(shí)施例所提供的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元中,上述五個(gè)結(jié)構(gòu)層(如圖1中由下至上依次層疊設(shè)置的金屬膜底層1、第一介質(zhì)層2、相變材料層3、第二介質(zhì)層4以及諧振條帶層5)構(gòu)成一體結(jié)構(gòu);其中,位于圖1最上層的諧振條帶層5包括相變材料條帶51和組合材料條帶52,其中,該相變材料條帶51的個(gè)數(shù)可以為1個(gè),本發(fā)明實(shí)施例為方便后續(xù)描述,并未示出該種情況的示意圖,圖1以包含兩個(gè)相變材料條帶51為例示出;可選地,該相變材料條帶51的個(gè)數(shù)為多個(gè);其中,當(dāng)相變材料條帶51數(shù)量大于1個(gè)時(shí),該種結(jié)構(gòu)的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元對于入射光的透過率更高。[0042]本發(fā)明實(shí)施例中,相變材料條帶51和組合材料條帶52的擺放方式可以是二者相互平行地設(shè)置,或者,也可以是二者相互垂直地設(shè)置;圖1中為相變材料條帶51與組合材料條帶52相互平行設(shè)置的一種示意圖;或者,可以參見圖2所示,圖2示出了相變材料條帶51與組合材料條帶52為相互垂直設(shè)置的一種示意圖,本發(fā)明實(shí)施例對該相變材料條帶51和該組合材料條帶52的設(shè)置方式不做限定。7[0043]本發(fā)明實(shí)施例所提供的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元用于接收由外界射向(如垂直照射)其表面的入射光,并對該入射光產(chǎn)生諧振,通過多重干涉效應(yīng)對該入射光實(shí)現(xiàn)高反射和相位調(diào)制。其中,該入射光為線偏振光,該入射光能夠以與組合材料條帶52(或相變材料條帶51)夾角為45度的偏振方向射入該諧振條帶層5;該入射光通常為太赫茲波段的光,也就是說,該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元在通常情況下的工作波段為太赫茲波段;第一介質(zhì)層2與第二介質(zhì)層4在該太赫茲波段透明,即第一介質(zhì)層2與第二介質(zhì)層4均對該太赫茲波段的光線具有高透過率,通常情況下,第一介質(zhì)層2與第二介質(zhì)層4可以選用相同或者不同的太赫茲低損氧的光刻膠材料)、PMMA(Polymethylmethacrylate,有機(jī)玻璃)、PET(Polyethylene等。此外,太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元接收入射光的表面為該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元遠(yuǎn)離金屬膜底層1的一側(cè)表面,如圖1中具有諧振條帶層5的一側(cè)表面。需要說明的是:由于諧振條帶層5的實(shí)際面積僅對應(yīng)其所包含的相變材料條帶51和組合材料條帶52的面積,因此在入射光射入該側(cè)表面時(shí)會(huì)有部分光線照射在該諧振條帶層5所無法遮蓋的部分第二介質(zhì)層4上。[0044]如圖1所示,組合材料條帶52包括兩種不同材料,一種是金屬材料,由該金屬材料構(gòu)成該組合材料條帶52中的金屬條帶521;另一種是相變材料,由該相變材料構(gòu)成該組合材料條帶52中的相變材料端點(diǎn)522;其中,相變材料端點(diǎn)522的個(gè)數(shù)可以為兩個(gè),分別位于該金屬條帶521的兩端,且與金屬條帶521相連接形成一整體結(jié)構(gòu)(組合材料條帶52),并且兩個(gè)相變材料端點(diǎn)522能夠作為該組合材料條帶52的兩端點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例中,金屬條帶521的長度大于相變材料條帶51的長度,相應(yīng)地,組合材料條帶52的長度也大于相變材料條帶51的長度;并且,該組合材料條帶52的兩端(如兩個(gè)相變材料端點(diǎn)522)分別與第二介質(zhì)層4的邊緣或頂角接觸,即組合材料條帶52在第二介質(zhì)層4上的正投影能夠貫穿第二介質(zhì)層4。[0045]例如,參見圖3所示(圖3為第一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元的俯視圖),以該第二介質(zhì)層4遠(yuǎn)離金屬膜底層1(圖3中未示出)的一側(cè)表面構(gòu)建平面坐標(biāo)系,圖3中水平方向?yàn)閤方向,垂直于x方向的豎直方向?yàn)閥方向,該組合材料條帶52在第二介質(zhì)層4遠(yuǎn)離金屬膜底層1的一側(cè)表面豎直設(shè)置,且該組合材料條帶52的長度與該第二介質(zhì)層4的在y方向的長度一致,如該組合材料條帶52兩端的相變材料端點(diǎn)522分別與第二介質(zhì)層4的上邊緣與下邊緣接觸(或齊平),該組合材料條帶52在第二介質(zhì)層4上的正投影能夠貫穿第二介質(zhì)層4;或者,如圖4所示(圖4為第二種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元的俯視圖),組合材料條帶52水平設(shè)置在第二介質(zhì)層4遠(yuǎn)離金屬膜底層1(圖4中未示出)的一側(cè)表面,該組合材料條帶52的長度與該第二介質(zhì)層4的在x方向的長度一致,如該組合材料條帶52兩端的相變材料端點(diǎn)522分別與第二介質(zhì)層4的左邊緣與右邊緣接觸(或齊平);再或者,如圖5所示(圖5為第三種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元的俯視圖,并且與圖1所示的結(jié)構(gòu)一致),組合材料條帶52在第二介質(zhì)層4遠(yuǎn)離金屬膜底層1(圖5中未示出)的一側(cè)表面沿對角線設(shè)置,該組合材料條帶52的長度與該第二介質(zhì)層4的對角線長度一致,如該組合材料條帶52兩端的相變材料端點(diǎn)522分別與第二介質(zhì)層4的兩對角接觸(或齊平)。[0046]本發(fā)明實(shí)施例中,該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元所包括的相變材料層3、相變材料條帶51和相變材料端點(diǎn)522均是一種能夠根據(jù)所施加的激勵(lì)(如光熱激勵(lì)或者電熱激勵(lì)等)改變自身狀態(tài),從而改變其功能的結(jié)構(gòu)層,例如,在某種外加激勵(lì)的作用下,該相變材料層3、相變8材料條帶51和相變材料端點(diǎn)522可以從半導(dǎo)體態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體態(tài),進(jìn)而可以使其功能由原本材料條帶51和相變材料端點(diǎn)522也可以從導(dǎo)體態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘雽?dǎo)體態(tài),進(jìn)而可以使其功能由原層3和第二介質(zhì)層4的總厚度(如圖1所示);入射光在該諧振腔(金屬條帶521與金屬膜底層1正交分量E?和E?,該入射光的入射電場它可表示為:E=E?+E?=r?cosθ+r?sinθ;x(一種確定偏振狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)),其中,x=S?/S?;若計(jì)算得到橢圓極化率x接近1,確定該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元反射的太赫茲波的偏振態(tài)為左旋圓偏振光;若計(jì)算得到橢圓極化率x接近-1,確定該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元反射的太赫茲波的材料條帶51和相變材料端點(diǎn)522保持半導(dǎo)體態(tài))化率x接近-1,證明該狀態(tài)下的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元可以將太赫茲波段的入射光由線偏振9[0055]并且,本發(fā)明實(shí)施例所提供的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,在相變材料層3、相變材料條帶51和相變材料端點(diǎn)522保持導(dǎo)體態(tài)的情況下,相變材料層3、相變材料條帶51和相變材料端點(diǎn)522對入射光進(jìn)行反射(如全反射);相變材料端點(diǎn)522與金屬條帶521(組合材料條帶52)形成光柵結(jié)構(gòu),該光柵結(jié)構(gòu)(組合材料條帶52)周期較大,結(jié)構(gòu)寬帶較小,對太赫茲波段的入射光的調(diào)制作用較小,故可以忽略其對太赫茲波段的入射光的調(diào)制作用,即該組合材料條帶52在相變材料端點(diǎn)522保持導(dǎo)體態(tài)的狀態(tài)下,對入射光無諧振響應(yīng)。并且,由于相變材料條帶51與相變材料層3的狀態(tài)均為導(dǎo)體態(tài),此狀態(tài)下,相變材料條帶51與相變材料層3形成諧振腔,腔體厚度變小,如腔體厚度變?yōu)榈诙橘|(zhì)層4的厚度;入射光在該諧振腔(相變材料條帶51與相變材料層3之間的腔體)中產(chǎn)生諧振。由于,相變材料條帶51的長度較短,該相變材料條帶51對應(yīng)諧振的入射光的波長也會(huì)比較短,且因入射光的波長與頻率成倒數(shù)關(guān)系,故此狀態(tài)(相變材料層3、相變材料條帶51和相變材料端點(diǎn)522保持導(dǎo)體態(tài))下,相變材料條帶51與相變材料層3形成諧振腔可以處理高頻段的入射光,入射光(寬帶的太赫茲波段的光)在經(jīng)過該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元時(shí),可以在較高的頻段被諧振與調(diào)制,且在此狀態(tài)下,根據(jù)上述式子可以計(jì)算得到橢圓極化率x接近-1,證明該狀態(tài)下的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元可以將太赫茲波段的入射光由線偏振光轉(zhuǎn)換為右旋圓偏振光。[0056]本發(fā)明實(shí)施例所提供的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元,通過令相變材料層3、相變材料條帶51和相變材料端點(diǎn)522產(chǎn)生相變,使其在導(dǎo)體態(tài)與非導(dǎo)體態(tài)之間轉(zhuǎn)換,可以改變諧振單元(與入射的太赫茲波段的入射光產(chǎn)生諧振的單元)的結(jié)構(gòu),改變該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元中諧振腔的厚度以及諧振條帶層5中產(chǎn)生諧振的條帶長度(如產(chǎn)生諧振的條帶發(fā)生改變,產(chǎn)生諧振的條帶長度也改變),從而利用不同狀態(tài)下不同的諧振腔,對入射光進(jìn)行高頻段或低頻段的調(diào)制,從而實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⒏鼘挷ǘ蔚奶掌澗€偏光轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏光的調(diào)制效果。該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元對于太赫茲波的帶寬覆蓋范圍大,可以覆蓋到太赫茲波段的高頻段和低頻段。[0057]可選地,參見圖1和圖5所示,組合材料條帶52與第二介質(zhì)層4的對角線重合設(shè)置。[0058]本發(fā)明實(shí)施例中,因組合材料條帶52重合設(shè)置在該第二介質(zhì)層4的對角線上,組合材料條帶52的長度比在其他位置設(shè)置時(shí)的長度要長,使得金屬條帶521的長度更長,其所能調(diào)制的入射光(寬帶的太赫茲波段的光)的頻段更低,可以覆蓋傳統(tǒng)太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器所不能調(diào)制的低頻段。[0059]可選地,如圖1至圖5所示,相變材料條帶51的個(gè)數(shù)為非零偶數(shù)個(gè),組合材料條帶52的兩側(cè)對稱設(shè)置有相變材料條帶51。[0060]其中,相變材料條帶51的個(gè)數(shù)設(shè)置可以是2個(gè)或4個(gè)等,在這種情況下,組合材料條帶52的兩側(cè)可以分別對稱設(shè)置相同數(shù)量的相變材料條帶51,例如,如圖1至圖5所示,相變材料條帶51的個(gè)數(shù)均為2個(gè),可以在組合材料條帶52的兩側(cè)(如圖1、圖2或圖5所示,組合材料所示,組合材料條帶52的上側(cè)和下側(cè))各設(shè)置1個(gè)相變材料條帶51,使組合材料條帶52兩側(cè)形成對稱結(jié)構(gòu)。可以通過這樣的設(shè)置方式提高太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元空間利用率,使其對太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元的所能調(diào)制的入射光的帶寬和調(diào)制效果都有提升作用。[0061]可選地,相變材料層3的材料包括:二氧化釩或者鍺銻碲;相變材料條帶51的材料[0062]本發(fā)明實(shí)施例中,二氧化釩是一種具有相變性質(zhì)的金屬氧化物,其相變溫度為68℃,而二氧化釩具體可以在金屬態(tài)(導(dǎo)體態(tài))與絕緣態(tài)(非導(dǎo)體態(tài))之間相互轉(zhuǎn)換,從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例中相變材料層3、相變材料條帶51以及相變材料端點(diǎn)522所需要起到的作用;或者,在本發(fā)明實(shí)施例中也可以選用鍺銻碲(GST)材料作為相變材料層3、相變材料條帶51或相變材料端點(diǎn)522的材料,在太赫茲波段的入射光照射下,鍺銻碲材料在晶態(tài)和非晶態(tài)之間變化,也可以實(shí)現(xiàn)對入射光的反射。本發(fā)明實(shí)施例也可以選用其他具有上述功能的材質(zhì)(如同體系的摻雜材料)作為相變材料層3、相變材料條帶51以及相變材料端點(diǎn)522的材料,并且相變材料層3、相變材料條帶51以及相變材料端點(diǎn)522三者可以同時(shí)選用相同的材料制作,例如可以同時(shí)選用二氧化釩材料,本發(fā)明實(shí)施例對此不做具體限定。[0064]本發(fā)明實(shí)施例中,可以選用高電導(dǎo)率的金屬材料作為金屬膜底層1或者金屬條帶521的材料,例如,上述所列舉的幾種金屬材料中,金的使屬膜底層1和金屬條帶521的材料。說明的是,有關(guān)金屬膜底層1的具體厚度可以根據(jù)具體情況而定,本發(fā)明實(shí)施例對此不做限[0068]可選地,金屬條帶521的長度為230μm~270μm;金屬條帶521的寬度為2μm~30μm。[0069]可選地,相變材料條帶51的長度為100μm~140μm;相變材料條帶51的寬度為5μm~材料條帶51與組合材料條帶52之間的間距可以是70μm。[0071]可選地,太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元沿x方向的周期為180μm~220μm;太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單[0072]如圖5所示,圖5中水平方向?yàn)閤方向,垂直于x方向的豎直方向?yàn)閥方向,x方向的周期或者y方向的周期,對應(yīng)該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元在x方向的長度或者在y方向上的長度。例[0073]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器,參見圖6所示,該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器包括:多個(gè)如上所述的任意一種太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元100,且多個(gè)太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元100為陣列式排布。其中,可以將多個(gè)太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元100以陣列的形式進(jìn)行排布(圖6所示為6個(gè)太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元100以陣列的形式進(jìn)行排布的示意圖),且多個(gè)太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元100中的組合材料條帶52,在各自所包括的相變材料端點(diǎn)522為導(dǎo)體態(tài)的情況下,相互連接形成光柵,在該狀態(tài)下對入射光無法實(shí)現(xiàn)諧振。本發(fā)明實(shí)施例所構(gòu)成的太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器,可以擴(kuò)大太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元100對于太赫茲波段的入射光的接收面積,提高太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器的調(diào)制效率,且該太赫茲偏振轉(zhuǎn)換器對于太赫茲波段的帶寬覆蓋范圍大。11[0074]實(shí)施例1:[0075]太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示,其具體結(jié)構(gòu)參數(shù)為:Px=Py=200μm;1?=250μm;1?=120μm;w?=5μm;w?=20μm;g=d?=25μm;其中,Px(太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元沿x方向的周期)、Py(太赫茲偏振轉(zhuǎn)換單元沿y方向的周期)、1?(金屬條帶521的長度)、12(相變材料條帶51的長度、w?(金屬條帶521的寬度)、w?(相變材料條帶51的寬度)和g(相變材料條帶51與組合材料條帶52之間的間距)均可以參見圖7所示;t?(諧振條帶層5的厚度)、t?(相變材料層3的厚度)、t?(金屬膜底層1的厚度)、d?(第一介質(zhì)層2的厚度)和d?(第二介質(zhì)層4的厚度)均可以參見圖8所示。[0076]可以將上述具體結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入仿真軟件進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算,得到圖9和圖10兩個(gè)仿真結(jié)果示意圖,以及圖11所示的該實(shí)施例1所反射的太赫茲波段的入射光對應(yīng)的橢圓極化率示意圖。[0077]其中,在相變材料層3、相變材料條帶51和相變材料端點(diǎn)522處于半導(dǎo)體態(tài)的情況下,當(dāng)太赫茲波段的入射光以45度偏振方向入射金屬條帶521時(shí),參見圖9所示,從0.4THz到0.85THz,太赫茲波段的入射光的反射率接近100%;并且,由45度偏振方向的入射光分解得到的垂直于該金屬

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