發(fā)布時間：2020-11-19 17:13

　　 亞波長金屬光柵光學器件的研究和制備在近幾年中備受關(guān)注。因其獨特的衍射特性被廣泛應用到1/4波片,偏振片,偏振分束器,相位延遲器等器件的制作當中。它們具有高衍射效率、高消光和穩(wěn)定的光學性能。系統(tǒng)的研究亞波長金屬光柵衍射特性對亞波長金屬光柵光學器件的制備和發(fā)展具有重要的意義。本文采用了遺傳算法對亞波長金屬光柵進行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化,利用嚴格耦合波理論對光柵的衍射效率、消光比、工藝容差等特性進行了全面深入的分析,取得了具有重要意義的研究成果,為以后工藝制備提供理論上的指導。(1)設(shè)計出單層亞波長金屬光柵,研究了周期、槽深、占空比對其衍射效率的影響,利用遺傳算法對光柵參數(shù)進行優(yōu)化,得到了應用在中心波長為800 nm的偏振分束器。(2)設(shè)計出夾層式金屬光柵模型,計算分析夾層式金屬光柵的嚴格耦合波計算過程,研究了不同光柵參數(shù)對其衍射特性的影響。通過改變覆蓋層的厚度成功增加了光柵反射衍射效率。在中心波長處獲得最高衍射效率97%,最高消光比35 dB。(3)利用嵌入式夾層金屬光柵,設(shè)計出嵌入式夾層金屬光柵偏振分束器,實現(xiàn)了高衍射效率、高消光比和較大的工藝容差的制備要求。入射波長在1000 nm到1150nm之間,獲得了95%以上的衍射效率和25 dB的消光比。占空比、周期、槽深的工藝容差分別達到0.04、80 nm和50 nm。
【學位單位】：青島大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：O436.1
【部分圖文】：

圖 1.1 光柵結(jié)構(gòu)說明圖（a）矩形 SWG；（b）正弦 SWG010 年，Zhou 等人[31]，在金屬光柵的基礎(chǔ)之上加上了一層具有高折射率的介并且分析了光柵參數(shù)對其衍射效率和消光比的影響，數(shù)據(jù)結(jié)果表明，在整個波段，通過調(diào)整介質(zhì)層的厚度可以使透射光更加均勻。TM 波的透射率和消達到了較高的水準。該金屬光柵偏振器件可以應用在液晶平面顯示中，結(jié)構(gòu)1.2 所示。 1.2（a）亞波長雙層金屬光柵偏振器的結(jié)構(gòu)圖；（b）TM 光的透射率隨波長的變化(a) (b)

青島大學碩士學位論文圖 1.1 光柵結(jié)構(gòu)說明圖（a）矩形 SWG；（b）正弦 SWG2010 年，Zhou 等人[31]，在金屬光柵的基礎(chǔ)之上加上了一層具有高折質(zhì)層。并且分析了光柵參數(shù)對其衍射效率和消光比的影響，數(shù)據(jù)結(jié)果表明可見光波段，通過調(diào)整介質(zhì)層的厚度可以使透射光更加均勻。TM 波的透光比均達到了較高的水準。該金屬光柵偏振器件可以應用在液晶平面顯示如圖 1.2 所示。

1.5 金屬納米線光柵結(jié)構(gòu)（a）單周期；（b）雙周射效率和消光比，金屬光柵結(jié)構(gòu)不斷從一屬光柵作了更加深入的研究，取得了一系]設(shè)計出了二維光柵結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)組成由基片，提出了一種包含亞微米級級聯(lián)光柵的濾分析，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的透射特性，有所差異，相比于之前的器件其傳輸性能≤100 nm，峰值透射率超過 70％。與之前高了 13％以上，三色輸出光譜的重疊度有
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本文編號：2890244