太赫茲波濾波器與極化偏轉(zhuǎn)器的基礎(chǔ)研究.pdf

1、太赫茲波（Terahertz，THz）是一種波長在0.03mm-3mm、頻率在0.1-10THz之間的電磁波，頻率范圍介于微波和紅外光波之間。隨著THz波源技術(shù)與探測技術(shù)的快速發(fā)展，THz通信技術(shù)也得到了極大的發(fā)展，THz功能器件的性能也必須相匹配。本文設(shè)計了三種THz功能器件并測試其性能。
　　本文主要研究內(nèi)容如下：
　　1、提出了一種聚酰亞胺（PI）柔性材料作為襯底的超材料濾波器，使用CST MWS軟件進(jìn)行仿真，在0~1

2、.5THz頻段共有兩個通帶，中心頻率分別為0.53THz和1.23THz，透射率分別為0.88和0.97，帶寬分別為30％，50%，與硅襯底相比，帶寬與透射率都大大增加，但是頻點會相應(yīng)的右移，并且隨著PI襯底厚度的增加，三個中心頻率向左移動。本文詳細(xì)的探索了器件的制備工藝，最終采用光刻工藝制備了尺寸誤差均在合理范圍內(nèi)的器件，采用THz-TDS系統(tǒng)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行透射測試，測得硅襯底濾波器經(jīng)具有2個通帶，中心頻率分別為320GHz和1150GH

3、z，透射率分別為0.5和0.6，帶寬分別為30%和50%；PI襯底濾波器具有兩個通帶，中心頻率分別為450GHz和1175GHz，透射率分別為0.4和0.95，與硅襯底結(jié)構(gòu)相比，頻率分別右移了130GHz和20GHz，并且透射率有明顯的改善，與仿真結(jié)果基本相符。
　　2、提出一種基于開口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)(SRR)的雙開口諧振單元組成的濾波器，使用CST MWS軟件進(jìn)行仿真，設(shè)計了濾波器的結(jié)構(gòu)。加工的成品經(jīng)測試，在0.33 THz出現(xiàn)一個

4、高通諧振峰，透過率達(dá)到0.9，3 dB帶寬為72%；另一個高通諧振峰在1.12 THz，透過率達(dá)到0.86，3 dB帶寬為48%。
　　3、鍶鐵氧體極化偏轉(zhuǎn)性質(zhì)的探索：以五種不同的燒結(jié)溫度制備了鍶鐵氧體，采用THz-TDS測試系統(tǒng)對樣品進(jìn)行THz波透射測試，表明THz波透射率會隨著燒結(jié)溫度的增加而降低。另外，本文搭建了THz無線收發(fā)系統(tǒng)，并測試了樣品在該系統(tǒng)下的透射率及極化偏轉(zhuǎn)角，材料的極化偏轉(zhuǎn)角隨燒結(jié)溫度的增加有緩慢增加的趨勢。