利索能及
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专利号: 2019106452999
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于光敏硅的太赫兹多频线性频率转换器,包括介质基底(1),其特征在于:还包括四组金属结构和光敏半导体,所述四组金属结构和光敏半导体均附着在所述介质基底(1)一侧表面上,四组金属结构不交叉不重叠地分布在所述介质基底(1)上,四组金属结构为形状相同而尺寸不同的金属同心开口谐振环,且各组金属结构的同心开口谐振环的开口尺寸相同、开口方向相同;

每组金属结构包括两个形状相同而尺寸不同的金属同心开口谐振环,且两个谐振环之间设置有光敏半导体,且光敏半导体具有与每组金属结构相同形状、大小的开口;

四组金属结构中加载的光敏半导体,在不同的激光功率作用下获得不同本征模式,实现本征模式之间的切换,获得线性频率增益;

所述四组金属结构为形状相同而尺寸不同的金属同心开口谐振环,且谐振环为环形谐振环;

所述金属结构包括第一组金属结构、第二组金属结构、第三组金属结构和第四组金属结构,所述第一组金属结构包括第一谐振环(2)和第二谐振环(4),第一谐振环(2)和第二谐振环(4)之间设置有第一光敏半导体(3);所述第二组金属结构包括第三谐振环(5)和第四谐振环(7),第三谐振环(5)和第四谐振环(7)之间设置有第二光敏半导体(6);所述第三组金属结构包括第五谐振环(8)和第六谐振环(10),第五谐振环(8)和第六谐振环(10)之间设置有第三光敏半导体(9);所述第四组金属结构包括第七谐振环(11)和第八谐振环(13),第七谐振环(11)和第八谐振环(13)之间设置有第四光敏半导体(12);

所述第一谐振环(2)、第二谐振环(4)、第三谐振环(5)、第四谐振环(7)、第五谐振环(8)、第六谐振环(10)、第七谐振环(11)和第八谐振环(13)的宽度均为3μm,外半径分别为

44.5μm、30μm、37.5μm、26.5μm、30μm、22.5μm、26.5μm、20μm;

各组金属结构的同心开口谐振环的开口尺寸相同,且开口尺寸均为10μm;

四组金属结构构成的单元的边长为260μm;

第一光敏半导体(3)、第二光敏半导体(6)、第三光敏半导体(9)、第四光敏半导体(12),拥有与每组金属结构相同形状、大小的开口,开口间隙均为10μm。

2.根据权利要求1所述的一种基于光敏硅的太赫兹多频线性频率转换器,其特征在于:所述四组金属结构为形状相同而尺寸不同的金属同心开口谐振环,且谐振环为方形谐振环。

3.根据权利要求1所述的一种基于光敏硅的太赫兹多频线性频率转换器,其特征在于:所述介质基底(1)为蓝宝石基底,其介电常数为12.94,厚度为470μm,周期长度为260μm。

4.根据权利要求1所述的一种基于光敏硅的太赫兹多频线性频率转换器,其特征在于:各组金属结构材质为金属金,其电导率为4.56×107S/m,厚度为200nm。

5.根据权利要求1所述的一种基于光敏硅的太赫兹多频线性频率转换器,其特征在于:所述光敏半导体采用光敏硅或者半掺杂GaAs光敏半导体。

6.根据权利要求5所述的一种基于光敏硅的太赫兹多频线性频率转换器,其特征在于:所述光敏半导体采用光敏硅,且光敏硅厚度为500nm,介电常数为11.9。

7.根据权利要求6所述的一种基于光敏硅的太赫兹多频线性频率转换器,其特征在于:所述光敏半导体采用光敏硅,光敏硅在光泵浦太赫兹探测系统中获得100mW泵浦光的激励,所述光敏硅在无泵浦激励时电导率为25S/m,在100mW激励下电导率为5×103S/m。