黄 甜, 刘 琪, 王 琦, 张大伟

(1.上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093;2.上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093;3.上海理工大学 教育部光学仪器与系统工程中心,上海 200093)

基于半导体的可调谐太赫兹滤波器研究

黄 甜1,2,3, 刘 琪1,2,3, 王 琦1,2,3, 张大伟1,2,3

(1.上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093;2.上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093;3.上海理工大学 教育部光学仪器与系统工程中心,上海 200093)

太赫兹滤波器在通信、传感、成像等领域有着广泛的应用。提出了一个基于半导体材料砷化镓的周期性微结构可调谐太赫兹滤波器,并对半导体材料的电介质特性以及微结构的太赫兹滤波特性进行模拟研究。提出了基于光栅结构的太赫兹滤波器,用CST软件时域有限差分法(FDTD)进行模拟仿真,0.1～5.0 THz频段的太赫兹波垂直入射光栅表面,在225～325 K范围内可获得工作频率为0.35～1.51 THz,1.16 THz的滤波带宽,同时保持透过率在85%以上,这对太赫兹滤波器的滤波带宽和透过率的提升具有重大意义。

半导体材料; 太赫兹滤波器; 温控可调谐; 微结构; 有限时域差分法

引 言

太赫兹(Terahertz)波介于微波和可见光之间,一般是指频率在0.1～10.0 THz之间的波段[1],也是电子学向光子学的过渡区域,有重要的学术和应用研究价值[2-3]。由于独特的相干性、宽带性、低光子能量、瞬态性以及对人体无害等特性,太赫兹波及相关器件在光谱学、成像、分子传感、高速通信、生物医药以及其他相关领域具有广泛的潜在应用[4-7]。……