專利名稱：金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太赫茲通信設(shè)備，特別涉及一種金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器。
背景技術(shù)：
太赫茲(THz)波是位于微波和遠(yuǎn)紅外線之間的電磁波。近年來，隨著超快激光技術(shù)的發(fā)展，使得太赫茲脈沖的產(chǎn)生有了穩(wěn)定、可靠的激發(fā)光源，使人們能夠研究太赫茲。太赫茲在生物醫(yī)學(xué)、安全監(jiān)測(cè)、無(wú)損傷探測(cè)、天文學(xué)、光譜與成像技術(shù)以及信息科學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。太赫茲分插復(fù)用器是太赫茲無(wú)線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵器件。目前文獻(xiàn)報(bào)道的太赫茲器件只實(shí)現(xiàn)了多通道進(jìn)，單通道出的濾波效果，例如，利用光子晶體諧振腔結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的從0.75 1.05THZ的多進(jìn)單出濾波(Optics Letters，33，348，2008)以及利用金屬平行平板波導(dǎo)諧振腔結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的多進(jìn)單出濾波(Optics Letters, 36, 1452，2011)。但是，以上的方法都只涉及到單通道輸出，并未涉及分插復(fù)用器功能，即對(duì)輸入的兩個(gè)太赫茲波段信息分開輸出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)在的金屬平行平板波導(dǎo)諧振腔結(jié)構(gòu)只能實(shí)現(xiàn)的多進(jìn)單出濾波的問題，提出了一種金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器，分插復(fù)用器可以將包含個(gè)波段信息的太赫 茲波中的兩個(gè)波段分離，并且通過調(diào)節(jié)入射波角度實(shí)現(xiàn)這兩波段的頻移，可用于頻率可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器件。本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器，包括凹槽尺寸形狀完全相同的分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板，分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板都為直角梯形體，分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板的直角梯形體的上下兩面位置上分別刻有五條凹槽，分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板凹槽面向外，無(wú)凹槽的平行面正對(duì)，中間放有等高的墊片，保證分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板平行，并在板間形成一個(gè)狹縫，每一面的五條凹槽等距分布，但五條凹槽不居中分布，并使分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板的之間的凹槽近的一面相對(duì)。所述金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器，還包括水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)，分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板放置在水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上。所述水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)是一個(gè)水平360°的旋轉(zhuǎn)臺(tái)，可調(diào)節(jié)太赫茲信號(hào)入射與直角梯形體的斜面的角度。所述分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板材質(zhì)為鋁、銅、銀、鐵、鎳中的一種。所述分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板形狀、大小相同，直角梯形體上下長(zhǎng)邊和短邊的長(zhǎng)為20 200mm,直角梯形體寬為4 IOmm,直角梯形體高為3 IOmm,凹槽與直角梯形體上下長(zhǎng)邊和短邊同長(zhǎng)，凹槽寬為30 300 μ m,凹槽深為50 500 μ m。所述分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板的間距為0.1 1mm，板間及凹槽內(nèi)媒質(zhì)為空氣。
本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，成本低廉，不易損壞，可通過調(diào)節(jié)水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)彌補(bǔ)容差等方面具有優(yōu)勢(shì)。


圖1為本發(fā)明金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器側(cè)視 圖3為本發(fā)明金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器俯視太赫茲波的傳播路線圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器結(jié)構(gòu)示意圖，包括凹槽尺寸形狀完全相同的分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板，水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)，分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板都為直角梯形體，分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板的直角梯形體的上下兩面位置上分別刻有五條凹槽，分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板凹槽面向外，無(wú)凹槽的平行面正對(duì)，中間放有等高的墊片，保證分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板平行，并在板間形成一個(gè)狹縫，每一面的五條凹槽等距分布，但五條凹槽不居中分布，分別靠近正對(duì)的面，如圖2所示，具體參數(shù)是:分插復(fù)用器A板與分插復(fù)用器B板之間的距離bl為600 μ m，直角梯形體的上下兩面的凹槽深度h1、h2分別為274 μ m、245 μ m ;直角梯形體的上下兩面的凹槽寬度wl、w2分別為152 μ m、136 μ m ;直角梯形體的上下兩面的凹槽周期(即相鄰槽間距離)dl、d2分別為475 μ m、425 μ m ;第一個(gè)凹槽與最近的直角梯形體邊的距離L1、L2分別為100μπι、90μπι。板間及凹槽內(nèi)媒質(zhì)為空氣。具體步驟如下:
I)先用機(jī)械加工的方法按尺寸加工出兩塊同等大小的直角梯形體鋁板，然后用機(jī)械微加工的方法在直角梯形體的上下兩面加工上凹槽，如圖2所示。2)將分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板無(wú)槽的平行平面正對(duì)，上、下平行放置，并使分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板的之間的凹槽近的一面相對(duì)，為保證兩板的板間距，板間放上等高墊片，然后將它們放在水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上。3)打開TDS 系統(tǒng)，將搭建好的分插復(fù)用器放入到TDS系統(tǒng)中合適的位置，調(diào)節(jié)水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)，使太赫茲信號(hào)與直角梯形體的斜面一邊垂直，并從狹縫入射，如圖3所示。4)采集數(shù)據(jù):使用TDS系統(tǒng)的光電導(dǎo)接收器對(duì)有凹槽的兩個(gè)面的輸出信號(hào)進(jìn)行采集，發(fā)現(xiàn)直角梯形體長(zhǎng)邊凹槽表面輸出信號(hào)(圖3中fl，fl的輸出面為參數(shù)hl、wl、dl、Ll)中無(wú)0.197THz附近的太赫茲波，而直角梯形體短邊凹槽表面的輸出信號(hào)(圖3中f2，f2的輸出面為參數(shù)h2、w2、d2、L2)中無(wú)0.216 THz附近的太赫茲波，因此本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了將太赫茲兩個(gè)波段分離的太赫茲分插復(fù)用器功能，是一種金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器。所述的分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板材質(zhì)為鋁、銅、銀、鐵、鎳中的一種。所述的旋轉(zhuǎn)臺(tái)是一個(gè)水平360°的旋轉(zhuǎn)臺(tái)，它的作用是控制入射太赫茲波的角度。所述的分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板形狀、大小相同，長(zhǎng)為20 200mm,寬為4 IOmm,高為3 1Omm,凹槽與金屬板同長(zhǎng)，寬為30 300 μ m,深為50 500 μ m。所述分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板的間距為0.1 1mm，板間及凹槽內(nèi)媒質(zhì)為空氣。
權(quán)利要求
1.一種金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器，其特征在于，包括凹槽尺寸形狀完全相同的分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板，分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板都為直角梯形體，分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板的直角梯形體的上下兩面位置上分別刻有五條凹槽，每一面的五條凹槽等距分布，上下兩面的凹槽間距不同，分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板凹槽面向外，無(wú)凹槽的平行面正對(duì)上下放置，中間放有等高的墊片，保證分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板平行，并在板間形成一個(gè)狹縫，五條凹槽不居中分布，并使分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板的之間的凹槽近的一面相對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器，其特征在于，還包括水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)，分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板放置在水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器，其特征在于，所述水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)是一個(gè)水平360°的旋轉(zhuǎn)臺(tái)，可調(diào)節(jié)太赫茲信號(hào)入射與直角梯形體的斜面的角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器，其特征在于，所述分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板材質(zhì)為鋁、銅、銀、鐵、鎳中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器，其特征在于，所述分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板形狀、大小相同，直角梯形體上下長(zhǎng)邊和短邊的長(zhǎng)為20 200mm,直角梯形體寬為4 IOmm,直角梯形體高為3 IOmm,凹槽與直角梯形體上下長(zhǎng)邊和短邊同長(zhǎng)，凹槽寬為30 300 μ m,凹槽深為50 500 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器，其特征在于，所述分插復(fù)用器 A板和分插復(fù)用器B板的間距為0.1 1mm，板間及凹槽內(nèi)媒質(zhì)為空氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬平板波導(dǎo)的雙通道可調(diào)諧太赫茲分插復(fù)用器，為凹槽尺寸形狀完全相同的直角梯形體分插復(fù)用器A板和分插復(fù)用器B板，兩板直角梯形體的上下兩面位置上分別刻有五條凹槽，每一面的五條凹槽等距分布，兩面的凹槽間距不同，凹槽面向外，無(wú)凹槽的平行面正對(duì)上下放置，中間放有等高的墊片，保證兩板平行，并在板間形成一個(gè)狹縫，五條凹槽不居中分布，并使兩板之間的凹槽近的一面相對(duì)，固定好后放置在水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上。太赫茲信號(hào)與直角梯形體的斜面垂直入射，采集兩個(gè)側(cè)邊凹槽出射的太赫茲波的頻段不同，實(shí)現(xiàn)太赫茲分插復(fù)用器的功能。這種太赫茲分插復(fù)用器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，而且具有較高的將兩個(gè)不同的波段分離效果。
文檔編號(hào)H01P1/213GK103219571SQ201310139078
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者陳麟, 朱亦鳴, 高春梅 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)