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毫米波太赫兹波线栅偏振片的制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-10-19 21:20:03

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 用户917310 | 2022-10-19 21:20:03

目前最常用的太赫兹偏振片是由等间距排列的金属线制成的线栅。极化线栅是毫米波太赫兹波准光学链路中的核心器件之一,它主要用于电磁波的极化和分离作用,可广泛应用于毫米波和太赫兹波偏振测量系统、太赫兹成像系统、全极化辐射计定标源和激光器等。当电场经过线栅,投影到金属线方向的电场会被吸收或者反射。由于线栅的直径远小于波长,垂直于线栅方向的电场将会透射。因此,理想情况下经线栅透射的电场是与线栅方向垂直的线偏振电场。线栅的消光比主要取决于金属线的宽度(或直径)、金属材料的复折射率以及金属线的周期。随着系统采用电磁波频率的提高,所需线栅直径和线栅周期逐渐减小,达到微米量级,这给利用传统技术制备线栅带来了很大的困难,制作过程中要保证每条金属线之间的间距相同比较困难,所以成本较高,且重复性相对较差。为了解决这个问题,人们发明了利用光刻和金属膜制备工艺相结合,在一定厚度的高阻硅片衬底上沉积一定厚度的金属薄膜,制备出具有基底材料的偏振片。该方法保证了样品之间的重复性,但基底的存在会损耗一部分透射的电场能量,降低转换效率。

只需要通过调整两个叶片之间的夹角即可调整出相邻两个金属丝之间的不同间隔,凹槽间距以及槽宽也不需要传统方式的精度去制作,同样可以达到甚至更优于传统方式的线栅的制作。因此,该制备方法在保障线栅结构参数的情况下,能有效降低制造线栅的工艺难度,降低线栅的损耗。

技术的成熟程度

适用范围和安全性本技术已经相当成熟,目前已经被熟练掌握,并成功形成工程化能力,广泛地应用于微波模块制作加工工艺领域,具体涉及毫米波太赫兹波线栅偏振片的制备方法。本技术工艺稳定性高,安全可靠,无危险性。  

应用情况及存在的问题 

目前本科技成果已经成熟地应用于微波模块制作加工工艺制作中,应用情况良好。我们将继续精进设计方案和制作工艺,进一步优化产品的相关性能。 

历年获奖情况 

获得专利一项,名称为毫米波太赫兹波线栅偏振片的制备方法,专利号:ZL2018 10906218.1。

安徽华东光电技术研究所(原芜湖电真空研究所)组建于 1987 年,现已建成国家高新技术企业、国家级创新型企业(第三批),是我国唯一的国家特种显示工程技术研究中心、国家特种彩色显示技术工业试验基地,建有国家博士后科研工作站。作为合肥工业大学光电技术研究院,在合肥工业大学逸夫楼里建有 2000 平方米的研发中心。

研究所全所员工中科技人员和技术骨干占 70 %,大学以上占 78 %, 35 岁以下占 78 %,职工平均年龄 30.6 岁。外聘国际一流的专家教授为我所兼职研究员。

太赫兹波这项技术已经被应用于一些医院,作为医生检测肿瘤的新颖无害的诊断工具。这种方法较以前的检测工具减少了成本和病患痛苦。英格兰利物浦大学的研究者们希望通过太赫兹射线轰击皮肤癌细胞来消灭皮肤癌,实验及论证已经开始展开。

太赫兹治疗癌症尚属太赫兹技术应用初级阶段,还需要进行必要的临床验证。

以色列和丹麦大学的科研团队得到了丹麦伊娃亨利基金会的资助,开始对毫米波短波段(太赫兹波段)治癌开展进一系列的实验和研究。

在国内,2012年中瑞三和公司应用非干涉太赫兹波对前列腺癌患者进行照射治疗,患者在两个月内前列腺特异抗原(PSA)生物指标恢复正常,标志着该患者前列腺癌痊愈,身体恢复健康。

为了进一步提升毫米波太赫兹电路系统的整体性能, 突破传统技术的限制和难题, 本方向主要开展新型低损耗毫米波太赫兹理论与技术的研究。主要研究内容包括: 提出适用于毫米波太赫兹电路与系统的新型低耗传输线及互连过渡, 构建新型低损耗电磁结构及其参数模型, 探索实现低损耗多功能电路的协同融合设计及理论方法, 为毫米波太赫兹电路与系统的设计提供重要的理论基础和技术支撑。