亞波長(zhǎng)金屬光柵寬光譜、寬視角偏振特性的研究.pdf

1、偏振分束器是光學(xué)偏振系統(tǒng)中的重要光學(xué)器件，傳統(tǒng)的偏振分束器無(wú)法滿足高效性、易集成等要求。亞波長(zhǎng)金屬光柵的光柵周期小于入射波長(zhǎng)，能對(duì)不同偏振態(tài)的偏振光產(chǎn)生不同的衍射效果。而由其制成的偏振分束器還可以實(shí)現(xiàn)高效性、寬光譜、寬視角的目的。所以，亞波長(zhǎng)金屬光柵被廣泛應(yīng)用于光存儲(chǔ)、光纖通信以及偏振成像系統(tǒng)等領(lǐng)域。
　　基于嚴(yán)格耦合波理論，建立了單層光柵和多層膜光柵的入射光偏振衍射模型，并采用增強(qiáng)透射矩陣的方法解決了多層膜光柵的數(shù)值不穩(wěn)定問(wèn)題。

2、本文以金屬Ag為光柵材料，設(shè)計(jì)了三種類型的亞波長(zhǎng)金屬光柵：中心波長(zhǎng)為1550nm的亞波長(zhǎng)多層膜金屬光柵、中心波長(zhǎng)為800nm的亞波長(zhǎng)夾層式金屬光柵、中心波長(zhǎng)為800nm的亞波長(zhǎng)嵌入式金屬光柵。采用嚴(yán)格耦合波理論和遺傳算法優(yōu)化出三類光柵的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過(guò)討論三類光柵偏振特性與入射波長(zhǎng)和入射角的關(guān)系，研究金屬光柵的寬光譜性和寬視角性。最后，對(duì)三類亞波長(zhǎng)金屬光柵進(jìn)行了工藝容差分析。
　　研究結(jié)果顯示，所設(shè)計(jì)的三類亞波長(zhǎng)金屬光柵滿足寬光