倒梯形双层金属光栅式偏振分束器

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 d B和53 d B。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 d B,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。