龙 洁， 李九生

中国计量大学太赫兹研究所， 浙江 杭州 310018

引 言

近年来， 随着太赫兹技术及其应用的快速发展， 各类太赫兹控制器件需求也随之增加， 其中包括太赫兹开关[1]、 太赫兹分束器[2]、 太赫兹吸收器[3]、 太赫兹调制器[4]和太赫兹滤波器[5]等。 作为太赫兹系统重要器件之一， 太赫兹波移相器成为当前研究热点。 2004年， Chen[6]等提出一种在液晶盒内部嵌入金属条形结构的太赫兹移相器， 室温下可实现4.07°相移量。 2014年， Yang[7]等提出了一种以氧化铟锡作为电极材料透射型太赫兹移相器， 该移相器能够在5.66 V的电压下实现90°相移。 2016年， Fan[8]等提出了一种将液晶填充于石英基底的太赫兹移相器， 该移相器在0.2～1 THz频段能产生270°相移。 2017年， Chodorow等[9]提出在氧化铟锡电极上构造光栅结构太赫兹移相器可实现180°相移量。 2018年， Xia[10]等研究在石英基板上印刷两个长度不等的偶极子来构造一种反射式太赫兹移相器， 该移相器谐实现最大相移量331°。 2016年， Du[11]等提出一种由石英层、 电极层、 E7液晶层、 电极层、 石英层组成的电控太赫兹移相器， 实现129.4°相移量。 2019年， Kuo等[12]提出以CMOS电路驱动电压设计透射式太赫兹移相器， 实现360°相移。 已有移相器存在着尺寸较大、 结构复杂、 相移量较小等问题， 为克服上述缺陷， 本文设计了一种光栅-液晶复合结构太赫兹移相器， 在液晶盒底部嵌入硅光栅结构， 在频率0.39～0.46 THz范围内实现400°相移量， 回波损耗均小于-11 dB， 其中在频率0.43 THz处获得422°相移量， 在太赫兹波入射角0°～30°内对太赫兹移相器的相移量没有影响， 并且该器件对入射太赫兹波的偏振不敏感。……