一维TiO_(2)亚波长光栅的衍射异常现象及其结构设计

作     者：臧茂荣 贾志刚 董海亮 张爱琴 梁建 马淑芳 许并社 Zang Maorong;Jia Zhigang;Dong Hailiang;Zhang Aiqin;Liang Jian;Ma Shufang;Xu Bingshe

作者机构：太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室山西太原030024 太原理工大学轻纺工程学院山西太原030024 太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024 陕西科技大学材料原子·分子科学研究所陕西西安710021 

基　　金：国家自然科学基金(21972103,61904120,61604104,51672185) 国家重点研发计划(2016YFB0401803) 山西省基础研究项目(201801D221183,201801D221124,201801D121101,201901D111111,201901D111127,201901D211090) 山西省重点研发项目(201803D31042) 山西浙大新材料与化工研究院研发项目(2021SX-AT001) 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2022年第42卷第9期

页      码：56-63页

摘      要：研究了一维TiO_(2)亚波长光栅(SWG)的衍射异常现象,具体表现为泄漏模共振效应和瑞利异常。研究表明,一定参数条件下的横磁波(TM偏振)和横电波(TE偏振)入射均会出现瑞利异常和泄漏模共振效应。在TM偏振光情况下,会出现传统的窄带、高衍射效率泄漏模共振效应,而在TE偏振光情况下,由于多个接近的泄漏模共振峰相互叠加,故会形成宽带、高衍射效率的反射谱。采用严格耦合波理论计算了一维TiO_(2)SWG的衍射效率,研究了光栅周期、高度和占空比对光栅反射率的影响。当光栅周期为0.49μm,高度为0.25μm,占空比为0.34时,SWG具有TE偏振选择性,在0.52μm波段处的反射率接近1,且高反带(反射率达到99.9%以上)宽度为26 nm。优化各结构参数,得到光栅周期、占空比、高度的制作容差分别为1.6%、8.3%、2.0%,故SWG理论上可以作为垂直腔面发射激光器的反射镜。

主 题 词：衍射 垂直腔面发射激光器 亚波长光栅 TiO_(2) 严格耦合波理论 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/AOS202242.0905001

馆 藏 号：203111743...