亞波長(zhǎng)光柵偏振器件的設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái),微加工技術(shù)和納米光刻技術(shù)的快速發(fā)展,使得設(shè)計(jì)亞波長(zhǎng)光學(xué)元件具有實(shí)際意義.亞波長(zhǎng)光學(xué)元件的特征尺寸小于入射光波波長(zhǎng),特點(diǎn)是僅有零級(jí)反射波和透射波存在.這類元件具有結(jié)構(gòu)小巧、重量輕等優(yōu)點(diǎn),對(duì)集成光學(xué)具有重要的意義.由于用數(shù)值模擬方法可以優(yōu)化設(shè)計(jì)器件結(jié)構(gòu)以降低制作成本等優(yōu)點(diǎn),所以,精確計(jì)算亞波長(zhǎng)光學(xué)器件的光學(xué)性質(zhì)是十分必要的.該文用嚴(yán)格耦合波理論(RCWA)設(shè)計(jì)出一種垂直入射、可集成化的亞波長(zhǎng)金屬/電介質(zhì)雙層光柵偏振片,該偏振片結(jié)構(gòu)小

2、巧、可以用集成電路工藝制作等優(yōu)點(diǎn),對(duì)集成光學(xué)系統(tǒng)具有實(shí)用意義.該文首先介紹了一維單層和多層光柵的嚴(yán)格耦合波理論.并討論了亞波長(zhǎng)單層金屬、電介質(zhì)光柵的偏振特性.基于嚴(yán)格耦合波理論,該文首次設(shè)計(jì)和分析了一種亞波長(zhǎng)金屬/電介質(zhì)雙層光柵結(jié)構(gòu).理論計(jì)算表明,零角度入射時(shí),該光柵結(jié)構(gòu)在可見(jiàn)波段對(duì)TM波有很高的反射率,而對(duì)TE波強(qiáng)烈吸收,即可獲得很高的反射光偏振比,可以作為理想的集成偏振器件.考慮到實(shí)際制作時(shí)可能存在的加工誤差,該文還對(duì)金屬/電介質(zhì)雙