偏振分束光栅的设计和制造

发布时间：2017-09-26 08:43

  本文关键词：偏振分束光栅的设计和制造

  更多相关文章： 偏振分束器 模式理论 严格耦合波分析 反射全息光栅

【摘要】：传统的偏振分光器是用自然双折射晶体或者多层介质膜来制作,前者显得大且重,后者制造成本高,难以满足现代光学系统的要求。当光栅周期和光栅深度与入射波长在同一量级时,光栅具有很好的偏振特性。因此,光栅可设计为偏振分束器件。本文设计了两种偏振分束光栅,基石英玻璃的透射光栅和基于镀金的反射光栅。在实验上,制作了反射光栅,并测试了它的性能,实验结果与理论模拟一致。文章的主要工作和成果如下：1.利用模式方法设计了用于532nm激光的石英透射光栅。设计出了四种PBS光栅参数,性能分析表明,透射光栅的衍射效率较高,光栅参数的冗余度好,但是所需要的刻蚀深度较大。2.利用严格耦合波的数值计算,设计出了用于532nm激光的镀金反射光栅。设计的结论是,周期为277.78nm(3600线/mm),深度为90nm的正弦镀金光栅可以把TE光反射到零级,把TM光衍射到-1级。性能分析表明,该光栅是可以在实验上制作出来,而且也满足光栅复制工艺的要求。3.在实验上利用全息曝光、IBE刻蚀和真空镀膜制作出了镀铝反射光栅,测试光栅的相对衍射效率和绝对衍射效率,其绝对衍射效率满足商业要求,相对衍射效率与理论预测的一致。
【关键词】：偏振分束器 模式理论 严格耦合波分析 反射全息光栅
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH74
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-4
• 中文文摘4-7
• 绪论7-11
• 1. 光栅的发展历史7-8
• 2. 偏振分束光栅8-9
• 3. 本论文的主要工作9-11
• 第一章 光栅基础11-23
• 1.1 光栅方程11-13
• 1.2 衍射效率及其计算方法13-14
• 1.3 严格耦合波的matlab程序14-20
• 1.4 GSolverV52软件20-21
• 1.5 利特罗装置21
• 1.6 本章小结21-23
• 第二章 透射PBS的设计与分析23-35
• 2.1 模式方法23-24
• 2.2 理论设计24-30
• 2.3 透射PBS的性能分析30-33
• 2.4 本章小结33-35
• 第三章 反射PBS的设计与分析35-47
• 3.1 理论设计35-43
• 3.2 反射PBS的性能分析43-45
• 3.3 本章小结45-47
• 第四章 反射光栅的实验制造和测试47-57
• 4.1 实验制造47-52
• 4.2 性能测试52-55
• 4.3 本章小结55-57
• 第五章 总结、不足与展望57-61
• 5.1 成果总结57-58
• 5.2 不足之处58-59
• 5.3 未来展望59-61
• 参考文献61-65
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果65-67
• 致谢67-69
• 个人简历69-71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 方明月;段永远;谌夏;彭姝慧;蒲利春;;非线性光栅器件[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年03期

2 王聪;张军伟;杜丽;周海;;光栅拼接技术研究进展[J];激光与光电子学进展;2011年08期

3 卢中尧;;用可控光学透明光栅记录全息档案信息[J];激光与光电子学进展;1984年02期

4 李德辉;;一种不用透镜的简单光栅结构[J];计量技术;1981年08期

5 杨敬曾;;圆盘径向辐射光栅的简易调整方法[J];航空工艺技术;1985年10期

6 潘星辰,庄松林;用总极值方法进行零位光栅结构的最优设计[J];仪器仪表学报;1988年01期

7 赵鹭明,王立军;光栅制备工艺的新进展[J];光学技术;2001年05期

8 安飞;苑伟政;乔大勇;;微型可编程光栅实现光谱模拟的方法研究[J];光学仪器;2007年02期

9 焦焱;刘林华;;结构异化对二重光栅辐射特性影响[J];工程热物理学报;2014年02期

10 张玉涛;宣益民;;金属/介质/金属光栅结构强化吸收特性[J];工程热物理学报;2014年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘恒彪;王占山;;纳米光栅结构长度标准研制[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年

2 耿康;陈新荣;吴建宏;;用衍射效率的光谱分布判断多层介质膜光栅掩膜形貌[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年

3 白昱;金玉;刘岳峰;冯晶;孙洪波;;光栅微结构提高有机电致发光器件光取出效率的研究[A];全国第15次光纤通信暨第16届集成光学学术会议论文集[C];2011年

4 李术新;梁东;邢岐荣;徐世祥;郎利影;田震;柴路;王清月;;零级深度金属光栅对太赫兹波透过特性的理论研究[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年

5 曹召良;卢振武;李凤有;孙强;;亚波长周期结构光栅的制作工艺和理论关系研究[A];2002年中国光学学会年会论文集[C];2002年

6 成希革;黄吉发;尹振宇;李雪玲;;内置多叶光栅集成[A];第八届全国医用加速器学术交流会论文集[C];2009年

7 杨德兴;王海滨;赵建林;张鹏;郭夏锐;;层状多重体全息光栅的研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

8 周常河;;低密度光栅的飞秒信息处理技术[A];2006年全国强场激光物理会议论文集[C];2006年

9 闵长俊;焦小瑾;王沛;明海;;表面有凹槽的亚波长金属光栅结构中光的透射现象的研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年

10 赖建军;梁华锋;王彬;翟小锋;;基于金属/介质/金属光栅的窄带红外发射/吸收结构设计[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 通讯员　 周晔 记者　 李雪林;0.1秒干完10分钟的活[N];文汇报;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 蔡文亮;基于复合正交双频光栅的傅里叶变换轮廓术[D];北京交通大学;2008年

2 陈伟;大口径阵列光栅拼接误差控制技术研究[D];重庆大学;2012年

3 王丽;液晶电控光栅研究[D];电子科技大学;2006年

4 唐怡超;超结构波导光栅设计与制备[D];华中科技大学;2011年

5 王勇;波导光栅耦合器设计及其光全息聚合制作的初步研究[D];山东大学;2007年

6 耿康;多层介质膜光栅掩膜形貌特性的研究[D];苏州大学;2004年

7 孙朋;用于可见光偏振成像的亚波长金属偏振光栅的研究[D];苏州大学;2011年

8 夏丁福;激光干涉光刻制备纳米尺度光栅[D];南京大学;2012年

9 于克东;基于表面电磁波激发的表面光栅热辐射技术研究[D];华中科技大学;2007年

10 邵士茜;硅基集成光栅耦合器及其偏振无关特性研究[D];华中科技大学;2011年

，

本文编号：922585