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基于二氧化硅薄膜夹层式亚波长金属光栅的宽波段太赫兹偏振分束器

张晔岚 张昆 孔伟金 李采彧 夏峰 云茂金

张晔岚, 张昆, 孔伟金, 李采彧, 夏峰, 云茂金. 基于二氧化硅薄膜夹层式亚波长金属光栅的宽波段太赫兹偏振分束器[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(5): 520003-0520003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0520003
引用本文: 张晔岚, 张昆, 孔伟金, 李采彧, 夏峰, 云茂金. 基于二氧化硅薄膜夹层式亚波长金属光栅的宽波段太赫兹偏振分束器[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(5): 520003-0520003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0520003
Zhang Yelan, Zhang Kun, Kong Weijin, Li Caiyu, Xia Feng, Yun Maojin. Broadband terahertz polarization beam splitter based on subwavelength grating sandwiched between silica layers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(5): 520003-0520003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0520003
Citation: Zhang Yelan, Zhang Kun, Kong Weijin, Li Caiyu, Xia Feng, Yun Maojin. Broadband terahertz polarization beam splitter based on subwavelength grating sandwiched between silica layers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(5): 520003-0520003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0520003

基于二氧化硅薄膜夹层式亚波长金属光栅的宽波段太赫兹偏振分束器

doi: 10.3788/IRLA201948.0520003
基金项目: 

国家自然科学基金(11274188)

详细信息
    作者简介:

    张晔岚(1992-),女,硕士生,主要从事太赫兹波段金属光栅方面的研究。Email:726487797@qq.com

  • 中图分类号: O439

Broadband terahertz polarization beam splitter based on subwavelength grating sandwiched between silica layers

  • 摘要: 设计出一种结构新颖的宽波段太赫兹偏振分束器,这种偏振分束器由夹层式亚波长金属光栅制成。亚波长金属光栅偏振分束器可以将入射的任意自然光分成两束偏振状态垂直的线偏振光。其中,TE模反射而TM模透射。设计的偏振分束器在3.5~5.5 THz波段可以达到很高的衍射效率与消光比。但是,在光栅的实际制作过程中,加工技术的缺陷引起的误差大大影响了光栅的性能,比如衍射效率,消光比等。因此文中对一些结构参数进行了计算,从计算结果可以看出这种偏振分束器也有很好的工艺容差。当覆盖层厚度D1与底层介质厚度D3的变化范围分别为1~1.2 m和2.8~3 m时,T0TM大于96.9%,R0TE大于98.7%。Tc和Rc分别大于31 dB和33.4 dB。结果显示,设计的偏振分束器在2 THz的带宽10的大角度范围内,衍射效率高于90%,消光比大于20 dB。因此文中设计对于太赫兹调制器件的研究,以及太赫兹通信系统的集成都有很大的参考价值。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-07
  • 修回日期:  2019-01-13
  • 刊出日期:  2019-05-25

基于二氧化硅薄膜夹层式亚波长金属光栅的宽波段太赫兹偏振分束器

doi: 10.3788/IRLA201948.0520003
    作者简介:

    张晔岚(1992-),女,硕士生,主要从事太赫兹波段金属光栅方面的研究。Email:726487797@qq.com

基金项目:

国家自然科学基金(11274188)

  • 中图分类号: O439

摘要: 设计出一种结构新颖的宽波段太赫兹偏振分束器,这种偏振分束器由夹层式亚波长金属光栅制成。亚波长金属光栅偏振分束器可以将入射的任意自然光分成两束偏振状态垂直的线偏振光。其中,TE模反射而TM模透射。设计的偏振分束器在3.5~5.5 THz波段可以达到很高的衍射效率与消光比。但是,在光栅的实际制作过程中,加工技术的缺陷引起的误差大大影响了光栅的性能,比如衍射效率,消光比等。因此文中对一些结构参数进行了计算,从计算结果可以看出这种偏振分束器也有很好的工艺容差。当覆盖层厚度D1与底层介质厚度D3的变化范围分别为1~1.2 m和2.8~3 m时,T0TM大于96.9%,R0TE大于98.7%。Tc和Rc分别大于31 dB和33.4 dB。结果显示,设计的偏振分束器在2 THz的带宽10的大角度范围内,衍射效率高于90%,消光比大于20 dB。因此文中设计对于太赫兹调制器件的研究,以及太赫兹通信系统的集成都有很大的参考价值。

English Abstract

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