基于超材料的太赫兹分波器的研究

张雪雯，潘 武，沈 涛，李 燚

〈太赫兹技术〉

基于超材料的太赫兹分波器的研究

张雪雯，潘 武，沈 涛，李 燚

（重庆邮电大学 光电工程学院，重庆 400065）

本文提出了一种基于超材料的太赫兹分波器，其结构单元由上下两层“一”字型金属线以及中间的石英介质构成。此分波器工作在太赫兹通信窗口，将中心频率为0.225THz和0.300THz的两束太赫兹波分离，其隔离度分别为34dB、47dB，插入损耗分别为0.19dB、0.04dB，分波器的群延迟稳定。另外，也对分波器的等效参数以及结构参数变化进行了仿真分析。结果表明，所设计的太赫兹分波器具有插入损耗小、隔离度大、群延迟稳定等特点，且性能指标受参数变化的影响较小，在太赫兹通信系统中具有较好的应用前景。

太赫兹；分波器；超材料

0 引言

太赫兹通信因其具有频谱资源带宽宽、传输时延低、通信容量大等优势而备受关注，是未来6G移动通信系统极具前景的宽带通信技术[1-2]。为了有效地提高太赫兹波带宽利用率，增大容量，灵活组网，在太赫兹通信系统中开展波分复用技术的研究具有必要性和现实意义[3]。合波器（复用器，Multiplexer）和分波器（解复用器，Demultiplexer）是波分复用系统的重要器件[4]。在太赫兹频段内，目前复用及解复用器件的研究还很少，并且主要集中在基于光子晶体的太赫兹分波器的研究[5]。

2015年，Li Jiusheng[6]提出了一种基于光子晶体的四通道分波器，最后输出了0.585THz、0.537THz、0.560THz和0.524THz四种波长的太赫兹波，其插入损耗分别为0.127dB、0.285dB、0.313dB和0.399dB，信道的隔离度分别为12dB、11dB、13dB和22dB，此分波器只有一个信道的隔离度大于20dB。……