基于无序的偏振无关变角调谐局域滤光片及其设计方法

摘要

本发明公开了一种基于无序的偏振无关变角调谐局域滤光片及其设计方法，通过改变光的入射角实现通道波长的连续调谐，且通道波长与偏振无关。局域滤光片的设计基于任一非0入射角，通过调节反射器‑腔结构的无序，并以正交偏振强度分离度作为无序调节效果的判据；通过对反射器‑腔结构的无序的多次优化过程，使得通道波长处正交偏振强度分离度都接近0，通道波长外正交偏振强度分离度都接近1，透射性能上体现为通道波长处的正交偏振透过率都接近于1和通道外波长处正交偏振透过率都接近于0。所采用反射器‑腔结构至少对应分层介质结构一种物理实现，可以良好满足不同应用场景的需求。

主权项

一种基于无序的偏振无关变角调谐局域滤光片，其特征在于，以反射器‑腔结构为基础，通过改变光的入射角实现1个或多个通道波长的连续调谐，且通道波长与偏振无关；局域滤光片的入射角设计改变范围为[0,θ_max]，则对应的通道波长的调谐范围为[λ(0),λ(θ_max)]；选取处于入射角设计改变范围[0,θ_max]内任一非0入射角为设计入射角θ_s；局域滤光片的设计基于θ_s，通过调节反射器‐腔结构的无序因子，从而确定对应设计入射角θ_s的反射器的反射系数和/或腔的光学厚度，并以对应设计入射角θ_s的正交偏振强度分离度作为无序调节效果的判据，获得偏振无关变角调谐局域滤光片；所述反射器‑腔结构包括N+1个反射器(R₁,R₂,…,R_N+1)和N个腔(C₁,C₂,…,C_N)；其中，所述反射器‑腔结构的无序因子包括反射器的无序因子(α₁,α₂,…,α_N+1)和腔的无序因子(β₁,β₂,…,β_N)：$({\alpha }_1,{\alpha }_2,...,{\alpha }_{N+1})=(r_1/r_1^o,r_2/r_2^o,...,r_{N+1}/r_{N+1}^o)$$({\beta }_1,{\beta }_2,...,{\beta }_N)=(l_1/l_1^o,l_2/l_2^o,...,l_N/l_N^o)$和(r₁,r₂,…,r_N+1)分别为入射角为0时有序和无序的反射器‑腔结构中各反射器从左至右的反射系数，和(l₁,l₂,…,l_N)分别为入射角为0时有序和无序的反射器‑腔结构中各腔从左至右的光学厚度。