一种基于圆盘周期结构的太赫兹波有机物检测装置及方法

摘要

本发明提供了一种基于圆盘周期结构的太赫兹波有机物检测装置，具有衬底以及金属层，金属层用于获取太赫兹波并对所述有机物进行检测，包括信号获取部、第一模式转换部、传导检测部、第二模式转换部以及信号输出部，信号获取部用于从上位装置获取太赫兹波，并将太赫兹波传递给第一模式转换部进行模式转换，变为表面等离子体波，表面等离子体波在传导检测部中的金属波导中传输，并在金属波导可和谐振环耦合产生高Q值的谐振峰，谐振峰穿过待检样品，经第二模式转换部再次进行模式转换，最后由信号输出部传递给矢量网络分析仪进行数据分析。

主权项

一种基于圆盘周期结构的太赫兹波有机物检测装置，其特征在于，具有：衬底；以及金属层，设置于所述衬底的上表面上，用于获取所述太赫兹波并对所述有机物进行检测，其中，所述金属层包括：信号获取部，为共面波导，用于从上位装置获取所述太赫兹波，并将其转化为准TEM波模式；第一模式转换部，与所述信号获取部连接，包括Vivaldi天线以及第一金属波导，所述Vivaldi天线用于和所述信号获取部的阻抗相匹配，所述第一金属波导上设置有复数个槽深逐渐增大的凹槽，用于激发表面等离子激元，将所述太赫兹波由准TEM波模式转化为表面波模式；传导检测部，与所述第一模式转换部连接，用于让所述表面波传导并穿过所述待检样品从而对所述有机物进行检测，包括与所述第一金属波导连接第二金属波导，以及与所述第二金属波导间隔一定间距的谐振环，所述待检样品被放置于所述谐振环上，所述第二金属波导上设置有复数个固定槽深的凹槽，所述固定槽深与所述第一金属波导中最大的槽深相同，所述谐振环为设置有周期性沟槽结构的圆盘，相邻两个所述沟槽结构之间为齿，所述齿与所述凹槽之间的波导相对；第二模式转换部，与所述第一模式转换部沿所述传导检测部的中心线相对称，用于将所述太赫兹波由所述表面波模式转换为所述准TEM波模式；以及信号输出部，和所述第二模式转换部连接，用于将所述太赫兹波传输给下位分析设备。