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倒梯形双层金属光栅式偏振分束器

邓学松 方明 吴博 黄志祥

邓学松, 方明, 吴博, 黄志祥. 倒梯形双层金属光栅式偏振分束器[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(3): 320002-0320002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0320002
引用本文: 邓学松, 方明, 吴博, 黄志祥. 倒梯形双层金属光栅式偏振分束器[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(3): 320002-0320002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0320002
Deng Xuesong, Fang Ming, Wu Bo, Huang Zhixiang. Polarization beam splitter with inverted trapezoidal double-layer metal grating[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(3): 320002-0320002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0320002
Citation: Deng Xuesong, Fang Ming, Wu Bo, Huang Zhixiang. Polarization beam splitter with inverted trapezoidal double-layer metal grating[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(3): 320002-0320002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0320002

倒梯形双层金属光栅式偏振分束器

doi: 10.3788/IRLA201948.0320002
基金项目: 

国家自然科学基金(61601166,61701001,61701003);国家自然科学基金优秀青年科学基金(61722101);安徽省高等学校自然科学研究项目(KJ2017ZD51,KJ2017ZD02)

详细信息
    作者简介:

    邓学松(1993-),男,硕士生,主要从事严格耦合波分析算法及其应用方面的研究。Email:dxs527@foxmail.com

    通讯作者: 方明(1990-),男,博士生,主要从事电磁多物理计算及新型材料电磁特性方面的研究。Email:mingfang@ahu.edu.cn
  • 中图分类号: O436.3

Polarization beam splitter with inverted trapezoidal double-layer metal grating

  • 摘要: 为获得高衍射效率、高消光比、宽带宽及大角度容差的光栅结构,提出了一种在近红外波长区域工作的倒梯形双层金属光栅结构的偏振分束器。该结构引入了一层高折射率介质层,并且将光栅区的光刻胶斜切成倒梯形结构,新的设计增大了光栅的透射效率和消光比。使用严格耦合波分析方法,模拟和优化了偏振分束器的结构参数。结果表明,横磁波及横电波在1 290~1 840 nm波长范围内的透射效率和反射效率分别超过97%和95%。透射和反射的最大消光比分别为33 dB和53 dB。在波长为1 550 nm,入射角为-40~40时,光栅的透射和反射消光比都大于22 dB,达到了高性能偏振分束器的要求。相较于双层金属矩形光栅,所提出的倒梯形双层金属结构表现出更高的透射性与反射性,同时具有更好的设计灵活性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-05
  • 修回日期:  2018-11-03
  • 刊出日期:  2019-03-25

倒梯形双层金属光栅式偏振分束器

doi: 10.3788/IRLA201948.0320002
    作者简介:

    邓学松(1993-),男,硕士生,主要从事严格耦合波分析算法及其应用方面的研究。Email:dxs527@foxmail.com

    通讯作者: 方明(1990-),男,博士生,主要从事电磁多物理计算及新型材料电磁特性方面的研究。Email:mingfang@ahu.edu.cn
基金项目:

国家自然科学基金(61601166,61701001,61701003);国家自然科学基金优秀青年科学基金(61722101);安徽省高等学校自然科学研究项目(KJ2017ZD51,KJ2017ZD02)

  • 中图分类号: O436.3

摘要: 为获得高衍射效率、高消光比、宽带宽及大角度容差的光栅结构,提出了一种在近红外波长区域工作的倒梯形双层金属光栅结构的偏振分束器。该结构引入了一层高折射率介质层,并且将光栅区的光刻胶斜切成倒梯形结构,新的设计增大了光栅的透射效率和消光比。使用严格耦合波分析方法,模拟和优化了偏振分束器的结构参数。结果表明,横磁波及横电波在1 290~1 840 nm波长范围内的透射效率和反射效率分别超过97%和95%。透射和反射的最大消光比分别为33 dB和53 dB。在波长为1 550 nm,入射角为-40~40时,光栅的透射和反射消光比都大于22 dB,达到了高性能偏振分束器的要求。相较于双层金属矩形光栅,所提出的倒梯形双层金属结构表现出更高的透射性与反射性,同时具有更好的设计灵活性。

English Abstract

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