亚波长矩形单周期光栅结构的制作方法及偶数分束器

摘要

本发明提出一种亚波长矩形单周期光栅结构的制作方法，其用于制作可实现偶数分束的亚波长矩形单周期光栅结构，其包括如下步骤：S11、确定入射波波长和光栅基底的材料的折射率；S13、根据目标偶数分束数构建评价函数；S15、利用严格耦合波理论和全局优化算法，结合所述评价函数，优化获得所述亚波长矩形单周期光栅结构的脊宽、槽宽及深度；S17、根据所述脊宽、所述槽宽及所述深度，制作所述亚波长矩形单周期光栅结构。获得的亚波长矩形单周期光栅结构可对不同的入射波波长实现较为理想的偶数分束效果；同时，具有所述亚波长矩形单周期光栅结构的偶数分束器可有效地实现偶数分束，且其为周期性矩形结构，易于生产复制，实用性强。

主权项

1.一种亚波长矩形单周期光栅结构的制作方法，其用于制作可实现偶数分束的亚波长矩形单周期光栅结构，其特征在于，包括如下步骤：S11、确定入射波波长和光栅基底的材料的折射率；S13、根据目标偶数分束数构建评价函数：$\left\{\begin{array}{c}g\left(x\right)=\alpha \underset{m=-M,M\ne 0}{\overset{M}{\Sigma }}|\eta \left(m\right)-\frac{{\eta }_E}{N}|+\beta \times \mathrm{rms}+\mu |1-{\eta }_E|+\mathrm{v\eta }\left(0\right)\\ M=\frac{N}{2}\\ \alpha +\beta +\mu +v=1\\ {\eta }_E=\underset{m+-M,M\ne 0}{\overset{M}{\Sigma }}\eta \left(m\right)\\ \mathrm{rms}=\frac{I_{\max }-I_{\min }}{I_{\max }+I_{\min }}\end{array}\right.,$其中，N为目标偶数分束数，α、β、μ、ν为权重因子，η_E为总衍射效率，rms为光强相对均匀性误差，I_max，I_min分别为N个衍射级中的最大光强和最小光强；S15、利用严格耦合波理论和全局优化算法，结合所述评价函数，优化获得所述亚波长矩形单周期光栅结构的脊宽、槽宽及深度；S17、根据所述脊宽、所述槽宽及所述深度，制作所述亚波长矩形单周期光栅结构。