THz金屬網(wǎng)格帶通濾波器的設(shè)計制備與性能的研究.pdf

1、金屬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有波長依賴的共振透射特性，因此常被作為濾波的器件。但是金屬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在高頻區(qū)存在的旁瓣影響了濾波的效果。本論文針對旁瓣個問題設(shè)計并制備了一種新型的折疊十字結(jié)構(gòu)。本論文主要包含以下兩個方面的內(nèi)容:
　　(1)旁瓣產(chǎn)生的機理探討以及折疊十字結(jié)構(gòu)的設(shè)計。利用有限元仿真法對金屬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)短波區(qū)的旁瓣的產(chǎn)生的機理進行仿真探討，仿真結(jié)果表明旁瓣主要包含三個部分1）網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的衍射2）相鄰結(jié)構(gòu)之間的高階共振峰3）薄膜的上下表面的F-P共

2、振峰。針對這三個方面相應(yīng)的優(yōu)化方案(1)衍射旁瓣:我們通過設(shè)計這種折疊十字結(jié)構(gòu)，由于折疊臂的加入，可以使得相應(yīng)的周期設(shè)計的更小，從而使衍射區(qū)更加遠離主透射峰;(2)高階共振峰:通過仿真發(fā)現(xiàn)當設(shè)計的折疊十字結(jié)構(gòu)滿足L+2W＜=G（其中L主臂長，W折疊臂長，G單個圖形周期）條件時，產(chǎn)生的高階共振峰強度很弱同時位置出現(xiàn)在衍射區(qū)的旁瓣中被淹沒;(3) F-P共振峰:優(yōu)化薄膜結(jié)構(gòu)的厚度，當厚度小于一定的數(shù)值時，F(xiàn)-P共振峰位于衍射區(qū)，淹沒在衍射旁

3、瓣中。
　　(2)基于上述設(shè)計結(jié)構(gòu)，研究了無基底金屬薄膜的工藝流程，采用SU-82010光刻膠和磁控濺射鍍膜、紫外曝光、金屬鎳電鍍等工藝，成功制備出該結(jié)構(gòu)。對于中心頻率為0.75THz和1.25THz兩種（十字孔和折疊十字孔）對比結(jié)構(gòu)，測試結(jié)果表明:0.75THz兩種結(jié)構(gòu)的主峰透過率均在88.4％左右，帶寬在0.2THz，對于高頻區(qū)的旁瓣折疊十字結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)0.230THz更加遠離;1.25THz兩種結(jié)構(gòu)的主峰透過率均在89.2％