一种傅里叶相栅太赫兹波分束器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110955057A(43)申请公布日2020.04.03(21)申请号201911153751.6(22)申请日2019.11.22(71)申请人东南大学地址214135江苏省南京市玄武区四牌楼(72)发明人杨非彭双王昆颜立炜(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人许方(51)Int.Cl.G02B27/44(2006.01)G02B27/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种傅里叶相栅太赫兹波分束器(57)摘要本发明公开了一种傅里叶相栅太赫兹波分束器，包括有二维傅里叶相栅、支撑架、旋转台、圆盘、底座、高度调节旋钮和转轴，二维傅里叶相栅的四角均通过螺钉固定在支撑架上，支撑架的下端通过定位销钉和旋转台进行固定，旋转台通过高度调节旋钮和高度调节插孔固定在圆盘的上端，圆盘通过金属柱和固定孔固定在底座的上端；转轴的下端固定在底座的上端中部，转轴的上端依次穿过圆盘中部的贯穿孔和旋转台中部的贯穿孔和支撑架下端中部的圆孔相适配。本发明在保证较高衍射效率的前提下，分束器的结构简单，且角度和高度均可调整，降低了分束器适用系统的复杂度和成本。CN110955057ACN110955057A权利要求书1/1页1.一种傅里叶相栅太赫兹波分束器，其特征在于，所述傅里叶相栅太赫兹波分束器包括有二维傅里叶相栅(1)、支撑架(2)、旋转台(3)、圆盘(4)、底座(5)、高度调节旋钮(6)和转轴(7)，所述二维傅里叶相栅(1)的四角均通过螺钉(8)固定在支撑架(2)上，所述支撑架(2)的下端通过定位销钉(12)和旋转台(3)进行固定，所述圆盘(4)中部均匀设置有高度调节插孔和固定孔，且所述高度调节插孔和固定孔均贯穿圆盘(4)，所述旋转台(3)通过高度调节旋钮(6)和高度调节插孔固定在圆盘(4)的上端，所述圆盘(4)通过金属柱(10)和固定孔固定在底座(5)的上端；所述支撑架(2)的下端中部开设有圆孔(11)，所述旋转台(3)和圆盘(4)的中部均设置有贯穿孔，所述转轴(7)的下端固定在底座(5)的上端中部，所述转轴(7)的上端依次穿过圆盘(4)中部的贯穿孔和旋转台(3)中部的贯穿孔和支撑架(2)下端中部的圆孔(11)相适配。2.根据权利要求1所述的一种傅里叶相栅太赫兹波分束器，其特征在于，所述二维傅里叶相栅(1)的中部设置有周期性结构(9)，所述周期性结构(9)设置有5×5个周期性单元。3.根据权利要求2所述的一种傅里叶相栅太赫兹波分束器，其特征在于，所述周期性结构(9)可以用相位函数进行表征，具体为：其中：为二维傅里叶相栅的相位函数，和为一维傅里叶相栅的相位函数，am为第m阶傅里叶级数的系数，an为第n阶傅里叶级数的系数，m和n为傅里叶级数的阶数大小，D为二维傅里叶相栅单元的周期，x和y为傅里叶相栅表面对波前相位调制的位置。4.根据权利要求1或2或3所述的一种傅里叶相栅太赫兹波分束器，其特征在于，所述旋转台(3)的上表面镶刻有角度指示针(14)，所述圆盘(4)的上表面设置有角度值(15)。5.根据权利要求4所述的一种傅里叶相栅太赫兹波分束器，其特征在于，所述底座(5)的四角均设置有定位孔(13)，可通过所述定位孔(13)固定底座(5)。2CN110955057A说明书1/4页一种傅里叶相栅太赫兹波分束器技术领域[0001]本发明涉及太赫兹技术领域，尤其涉及一种傅里叶相栅太赫兹波分束器。背景技术[0002]在太赫兹源较为稀缺的情况下，利用准光技术在空间将太赫兹源进行分束，以满足多通道超外差接收机混频端对多个本振源的需求显得尤为重要，已有的可实现十六等分波束且以4×4阵列形式排布的相栅有Dammann光栅和二维傅里叶相栅。[0003]二维傅里叶相栅由多个周期性单元组成，每个单元表面的相位函数可由有限个傅里叶级数表示，通过控制傅里叶系数的大小可以达到增强目标衍射级数，抑制其他衍射级数的目的，以获得多个等幅衍射波束。相比Dammann光栅，反射式傅里叶相栅因其相位的连续性，作为分束器，具有衍射效率高，损耗小，加工难度低的优势。[0004]当需要产生三个以上的等幅衍射波束，尤其目标衍射波束需满足某种二维的排布模式时，这时二维傅里叶相栅的设计在理论上与一维傅里叶相栅类似，但是维度和目标衍射级数的增加使得傅里叶系数的变量个数变多，用于确定傅里叶相栅表面相位函数的算法就更加复杂。目前对于产生4×4阵列衍射波束的二维傅里叶相栅研究较少，有先采用第一种设计思路得到2-4-2模式排布的阵列波束，再由两组交错的此种八波束给4×4阵列接收机提供十六个本振源，但是这会导致使用到的器件数目成倍增加，加剧光路的复杂度以及系统成本。发明内容[0005]发明