厳密結合波理論を用いた多層膜回折格子の偏波無依存設計およびその試作

摘要

厳密結合波理論による光学解析と、シミュレーティッドアニーリング法を組合せた最適化手法を用い、サブ波長周期を有する透過型回折格子の偏波無依存化について検討した。 高回折効率で偏波無依存化を実現するには、回折格子上下面での反射抑制が必要であることを示し、石英ガラス基板にTa{sub}2O{sub}5とSiO{sub}2薄膜を蒸着しエッチングした2層構造の回折格子によって、広い波長帯域で高回折効率(> 95％)かつ偏波無依存(< 1％)を満足する設計を得た。 さらに、この多層膜回折格子の原理確認を目的とした試作を行い、高角分散の回折格子としては良好な特性を得ると共に、実測値と計算値は良い一致を得た。