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多孔耦合型太赫兹波导定向耦合器的设计

孙玉洁 段俊萍 王雄师 张斌珍

孙玉洁, 段俊萍, 王雄师, 张斌珍. 多孔耦合型太赫兹波导定向耦合器的设计[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(1): 125002-0125002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0125002
引用本文: 孙玉洁, 段俊萍, 王雄师, 张斌珍. 多孔耦合型太赫兹波导定向耦合器的设计[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(1): 125002-0125002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0125002
Sun Yujie, Duan Junping, Wang Xiongshi, Zhang Binzhen. Design of multi-hole terahertz waveguide directional couplers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(1): 125002-0125002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0125002
Citation: Sun Yujie, Duan Junping, Wang Xiongshi, Zhang Binzhen. Design of multi-hole terahertz waveguide directional couplers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(1): 125002-0125002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0125002

多孔耦合型太赫兹波导定向耦合器的设计

doi: 10.3788/IRLA201746.0125002
基金项目: 

国家自然科学基金(61401405,51475438);山西省基础研究项目(2014011021-4)

详细信息
    作者简介:

    孙玉洁(1991-),女,硕士生,主要从事RF MEMS器件与系统方面的研究。Email:18434362559@163.com

  • 中图分类号: TH706

Design of multi-hole terahertz waveguide directional couplers

  • 摘要: 设计了一种结构紧凑、工作频带较宽、耦合平稳、高方向性的十字形多孔耦合的太赫兹波导定向耦合器。基于多孔耦合原理,利用HFSS软件对太赫兹波导定向耦合器进行了模型仿真和结构优化。仿真结果表明:在325~475 GHz带宽范围内,该多孔耦合太赫兹波导定向耦合器耦合度达到7.50.8 dB,隔离度达到30 dB,即方向性优于20 dB,各端口回波损耗小于-20 dB。通过对该波导定向耦合器进行高温高压模拟仿真,确定了使用负性光刻胶SU-8作为结构材料的可行性,提出应用MEMS工艺在硅衬底上进行加工,将牺牲层工艺应用到波导腔结构的制作中。利用光刻在直通波导和耦合波导公共宽壁上形成的十字形等间距排列耦合孔结构,可以实现较宽的带宽和良好的耦合平坦度。该方法提高了耦合孔尺寸和位置的精度,减小了反射损耗,为太赫兹波导结构的加工提供了新思路。
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-05
  • 修回日期:  2016-06-15
  • 刊出日期:  2017-01-25

多孔耦合型太赫兹波导定向耦合器的设计

doi: 10.3788/IRLA201746.0125002
    作者简介:

    孙玉洁(1991-),女,硕士生,主要从事RF MEMS器件与系统方面的研究。Email:18434362559@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(61401405,51475438);山西省基础研究项目(2014011021-4)

  • 中图分类号: TH706

摘要: 设计了一种结构紧凑、工作频带较宽、耦合平稳、高方向性的十字形多孔耦合的太赫兹波导定向耦合器。基于多孔耦合原理,利用HFSS软件对太赫兹波导定向耦合器进行了模型仿真和结构优化。仿真结果表明:在325~475 GHz带宽范围内,该多孔耦合太赫兹波导定向耦合器耦合度达到7.50.8 dB,隔离度达到30 dB,即方向性优于20 dB,各端口回波损耗小于-20 dB。通过对该波导定向耦合器进行高温高压模拟仿真,确定了使用负性光刻胶SU-8作为结构材料的可行性,提出应用MEMS工艺在硅衬底上进行加工,将牺牲层工艺应用到波导腔结构的制作中。利用光刻在直通波导和耦合波导公共宽壁上形成的十字形等间距排列耦合孔结构,可以实现较宽的带宽和良好的耦合平坦度。该方法提高了耦合孔尺寸和位置的精度,减小了反射损耗,为太赫兹波导结构的加工提供了新思路。

English Abstract

参考文献 (11)

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