一种光控型可调太赫兹波衰减器及其使用方法技术

本发明专利技术公开一种光控型可调太赫兹波衰减器。该衰减器包括硅基-硅基-氧化钒薄膜(1)、激光发射器(2)、球面准直透镜(3)，所述硅基-二氧化钒薄膜(1)垂直于太赫兹波束方向，激光发射器(2)设置在硅基-二氧化钒薄膜(1)一侧，激光发射器(2)与准直器(3)相连，激光发射器(2)发出的激光从准直器(3)射出，照射在硅基-氧化钒薄膜(1)的膜面上，并且照射在硅基-氧化钒薄膜(1)的膜面上的激光光斑完全覆盖透射的太赫兹波斑。本发明专利技术还公开一种光控型可调太赫兹波衰减器的使用方法。本发明专利技术的优点在于：结构简单，易与现有的各类太赫兹波发射源集成，衰减的调节速度快，易控制，主要运用于太赫兹波应用技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太赫兹波应用
，尤其涉及一种光控型可调太赫兹波衰减器及其使用方法。
技术介绍
大赫兹波是指频率介于0.1～10THz的电磁波辐射，其电磁波谱位于微波和红外波段之间。因此，太赫兹系统兼顾电子学和光学系统的优势。经过近些年的发展，太赫兹技术逐渐向无损检测、安全检查、医学、雷达、通讯、天文学等应用领域发展。目前，国内外对了太赫兹波的研究主要集中在太赫兹波技术的应用及太赫兹光谱分析等领域。如超薄金属膜在太赫兹波段的光学特性研究、太赫兹波段超材料在生物传感的应用、太赫兹技术在医学检测盒诊断中的应用研究等。而用于太赫兹波系统的评估、研究、调整以及校正等太赫兹波衰减器的研究却鲜有报道。目前，国内外使用的可调太赫兹波衰减装置结构都很复杂，不便与其他太赫兹发生设备兼容。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种结构简单、体积小、易于集成的光控型可调太赫兹波衰减器及其使用方法。本专利技术通过下述技术手段实现上述技术问题的：一种光控型可调太赫兹波衰减器，包括硅基-硅基-氧化钒薄膜(1)、激光发射器(2)、球面准直透镜(3)，所述硅基-二氧化钒薄膜(1)垂直于太赫兹波束方向，激光发射器(2)设置在硅基-二氧化钒薄膜(1)一侧，激光发射器(2)与准直器(3)相连，激光发射器(2)发出的激光从准直器(3)射出，照射在硅基-氧化钒薄膜1的膜面上，并且照射在硅基-氧化钒薄膜1的膜面上的激光光斑完全覆盖透射的太赫兹波斑，。作为优化的技术方案，所述激光发射器(2)与硅基-二氧化钒薄膜(1)的膜面法线方向形成的夹角在20°～35°范围内。作为优化的技术方案，所述激光发射器(2)与硅基-二氧化钒薄膜(1)的膜面法线方向形成的夹角为30°。作为优化的技术方案，硅基-二氧化钒薄膜(1)的基底为高阻硅，厚度为50～800nm。作为优化的技术方案，所述激光发射器(2)为连续激光器或脉冲激光器或者激光器二极管。作为优化的技术方案，所述激光发射器(2)的工作波长在400nm～1550nm范围内，输出光功率在0～2W之间连续可调。作为优化的技术方案，所述准直器(3)为球面透镜或者自聚焦透镜。作为优化的技术方案，该光控型可调太赫兹波衰减器还包括激光吸收器4，所述激光吸收器(4)设置在激光反射路线上，对反射激光进行遮挡吸收。作为优化的技术方案，所述激光吸收器(4)为黑色的金属板或者激光衰减片。本专利技术还提供一种如上述任一方案的光控型可调太赫兹波衰减器的使用方法，通过控制激光发射器(2)的出射光功率大小来调节硅基-二氧化钒薄膜(1)发生半导体-金属相变过程，使硅基-二氧化钒薄膜(1)对太赫兹波的吸收率发生变化，实现太赫兹波衰减量的调节。本专利技术的优点在于：相比现有的衰减器，本专利技术的光控型可调太赫兹波衰减器具有结构简单，装置方便，易与现有各类太赫兹发射源集成，衰减的调节速度快，易控制等优点，可以满足太赫兹在成像、医学诊断、安全检查、信息通信、空间天文学等
的应用。附图说明图1为本专利技术实例提供的一种光控型可调太赫兹波衰减器的结构示意图。图2为本专利技术实例提供的一种光控型可调太赫兹波衰减器的衰减-光功率响应曲线。具体实施方式以下结合附图对本专利技术进行详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例提供一种光控型可调太赫兹衰减器，包括硅基-硅基-氧化钒薄膜1、激光发射器2、球面准直透镜3以及激光吸收器4。该激光发射器2与球面准直透镜3相连，激光发射器2发出的激光从球面准直透镜3射出，照射在硅基-氧化钒薄膜1上，激光发射器2的激光出射方向与该硅基-二氧化钒薄膜1的膜面法线夹角为30°，并且可以保证照射在硅基-二氧化钒薄膜1的膜面上的激光光斑能完全覆盖透射的太赫兹波斑，在激光反射光路上，设置有激光吸收器4。该光控型可调太赫兹衰减器的使用方法是，把该光控型可调太赫兹衰减器置于太赫兹波中，使得太赫兹波垂直穿过硅基-氧化钒薄膜1，并且在硅基氧化钒薄膜1上的太赫兹波斑投影能够被激光发射器2发出的激光光束在硅基氧化钒薄膜3上的投影光斑完全覆盖。当激光发射器2无激光出射时，硅基-氧化钒薄膜1对太赫兹波没有吸收，表现为固定插损，当激光发射器2有激光出射时，硅基-氧化钒薄膜1被激光照射的区域发生半导体-金属相变，薄膜内产生自由电子，对穿过的太赫兹波进行吸收，从而实现对太赫兹波的衰减作用。激光发射器2的输出光功率越大，硅基-氧化钒薄膜1内自由电子的浓度越高，对太赫兹波的吸收越强，通过控制激光发射器2的输出光功率，实现对太赫兹波衰减特性的调节。在激光反射光路上，用激光吸收器4对反射激光进行遮挡吸收，避免对人眼造成伤害。图2是上述实施例的衰减-光功率响应曲线。如图所示，通过控制激光发射器2的输出光功率，可以在0～19dB范围内调节太赫兹波的衰减。该实施例仅为本专利技术创造的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术创造，凡在本专利技术创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术创造的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光控型可调太赫兹波衰减器，其特征在于：包括硅基‑硅基‑氧化钒薄膜(1)、激光发射器(2)、球面准直透镜(3)，所述硅基‑二氧化钒薄膜(1)垂直于太赫兹波束方向，激光发射器(2)设置在硅基‑二氧化钒薄膜(1)一侧，激光发射器(2)与准直器(3)相连，激光发射器(2)发出的激光从准直器(3)射出，照射在硅基‑氧化钒薄膜1的膜面上，并且照射在硅基‑氧化钒薄膜1的膜面上的激光光斑完全覆盖透射的太赫兹波斑。

【技术特征摘要】
1.一种光控型可调太赫兹波衰减器，其特征在于：包括硅基-硅基-氧化钒薄
膜(1)、激光发射器(2)、球面准直透镜(3)，所述硅基-二氧化钒薄膜(1)垂
直于太赫兹波束方向，激光发射器(2)设置在硅基-二氧化钒薄膜(1)一侧，
激光发射器(2)与准直器(3)相连，激光发射器(2)发出的激光从准直器(3)
射出，照射在硅基-氧化钒薄膜1的膜面上，并且照射在硅基-氧化钒薄膜1的膜
面上的激光光斑完全覆盖透射的太赫兹波斑。
2.如权利要求1所述的光控型可调太赫兹波衰减器，其特征在于：所述激
光发射器(2)与硅基-二氧化钒薄膜(1)的膜面法线方向形成的夹角在20°～35°
范围内。
3.如权利要求2所述的光控型可调太赫兹波衰减器，其特征在于：所述激
光发射器(2)与硅基-二氧化钒薄膜(1)的膜面法线方向形成的夹角为30°。
4.如权利要求1所述的光控型可调太赫兹波衰减器装置，其特征在于：硅
基-二氧化钒薄膜(1)的基底为高阻硅，厚度为50～800nm。
5.如权利要求1所述的光控型可调太赫兹波衰减器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昌雷，武帅，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34