基于亚波长光栅的泄漏模共振效应和等效介质理论,利用Comsol Multiphysics软件设计分析了针对1 550 nm工作波长的一维悬浮亚波长氮化镓光栅偏振分束器。通过改变光栅的宽度、高度以及周期来确定最终的参数。仿真结果显示,在正入射条件下,该偏振分束器在C波段(1 530~1 565 nm)对TE模具有很高的反射率,同时对TM模具有很高的透射率,消光比达到20 dB以上,TM模透射率高于98%。
氮化镓 亚波长光栅 偏振分束器 泄漏模共振效应 等效介质理论 GaN sub-wavelength grating polarizing beam splitter leaky mode resonance effect equivalent medium theory
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
利用单层亚波长硅光栅结构设计出工作在近红外波段的偏振分束器。该偏振分束器在45°入射角附近对TE偏振光具有很高的反射率同时对TM偏振光具有很高的透射率,其设计原理是基于亚波长光栅的泄漏模共振效应以及类布儒斯特效应。利用散射矩阵方法和时域有限差分方法对偏振分束器进行设计和分析。模拟结果显示,该偏振分束器在1390~1600 nm的波长范围内的反射与透射消光比大于100;同时该偏振分束器具有相对较大的入射角度容差,在有限尺寸高斯光束入射下能保持很好的性能。
光栅 偏振分束器 散射矩阵方法 亚波长光栅 泄漏模共振效应 类布儒斯特效应