基于飞秒激光对脉宽压缩光栅宽光谱和高衍射效率的要求，提出了一种金属介质膜结构的宽光谱高衍射效率脉宽压缩光栅，该光栅由基底、金属介质膜和表面浮雕结构组成。为获得宽光谱高衍射效率的脉宽压缩光栅，采用严格耦合波理论对金属介质膜光栅的结构参数进行优化设计。数值分析表明当金属介质光栅的槽深、剩余厚度、占空比和入射角分别为272 nm,10 nm,0.23和54°时，对于中心波长为800 nm的TE波，其-1级衍射效率在732~886 nm内优于97%，有效工作带宽达150 nm。
衍射 宽光谱 严格耦合波理论 金属介质膜光栅 光学学报
2011, 31(10): 1005001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所光学薄膜技术中心, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
对激光实现由线偏振光转变成圆偏振光的偏振态调制，需要引入90°或270°相位延迟器。设计中选择金属介质组合，光学性能优良的Ag膜作为金属层，利用Gires-Tournois (G-T)腔调节相位，通过优化介质膜堆，在45°入射角和1000~1100 nm波段，所得相位延迟为270°±1°。通过误差分析可知，在现有膜厚控制精度下，控制敏感层容差，在设计带宽内可得到反射率R≥99.9%和相位延迟偏差δ<7.2°。
薄膜 金属介质膜 宽光谱 相位延迟 容差分析 G-T腔
