亞波長光柵偏振器件的設計.pdf

1、近年來,微加工技術和納米光刻技術的快速發(fā)展,使得設計亞波長光學元件具有實際意義.亞波長光學元件的特征尺寸小于入射光波波長,特點是僅有零級反射波和透射波存在.這類元件具有結構小巧、重量輕等優(yōu)點,對集成光學具有重要的意義.由于用數(shù)值模擬方法可以優(yōu)化設計器件結構以降低制作成本等優(yōu)點,所以,精確計算亞波長光學器件的光學性質是十分必要的.該文用嚴格耦合波理論(RCWA)設計出一種垂直入射、可集成化的亞波長金屬/電介質雙層光柵偏振片,該偏振片結構小

2、巧、可以用集成電路工藝制作等優(yōu)點,對集成光學系統(tǒng)具有實用意義.該文首先介紹了一維單層和多層光柵的嚴格耦合波理論.并討論了亞波長單層金屬、電介質光柵的偏振特性.基于嚴格耦合波理論,該文首次設計和分析了一種亞波長金屬/電介質雙層光柵結構.理論計算表明,零角度入射時,該光柵結構在可見波段對TM波有很高的反射率,而對TE波強烈吸收,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.考慮到實際制作時可能存在的加工誤差,該文還對金屬/電介質雙