一种宽光谱金属介质膜光栅及其优化方法

摘要

一种宽光谱金属介质膜光栅及其优化方法，该光栅包括基底、金属Ag膜、多层介质膜、剩余膜层以及表面光栅结构，每层介质反射膜由SiO2、HfO2和TiO2介质膜组成。该方法首先定义光栅衍射效率光谱特性数值评价函数，选定金属介质和多层介质膜材料的折射率以及参与优化的光栅参数，按照严格耦合波理论建立宽光谱金属介质膜光栅TE波衍射效率数值分析模型。通过多参数优化，得到光栅的周期为1480线/mm，槽深为290纳米，剩余膜层的厚度为10nm，占空比为0.28，入射角度为60°。本发明宽带金属介质膜光栅在波长为1053纳米的TE偏振光入射时，在反射衍射-1级方向超过190nm宽光谱带宽内衍射效率高于97％。

主权项

一种宽光谱金属介质膜光栅，其特征在于：该光栅从下至上依次由基底（7）、金属Ag膜（6）、SiO2介质膜（5）、HfO2介质膜（4）、TiO2介质膜（3）、剩余膜层（2）以及表面光栅结构（1）；所述的剩余膜层在表面光栅结构和金属介质膜之间，是顶层刻蚀出表面光栅结构后的剩余膜层；SiO2介质膜、HfO2介质膜和TiO2介质膜依次组成多层介质膜；金属Ag膜和多层介质膜组成高反射膜（8）；光栅的周期为1480线/mm，光栅槽深为290纳米，剩余膜层的厚度为10nm，占空比为0.28，入射角度为60°；所述金属介质膜光栅‑1级衍射效率优于97%的有效光谱范围达到190nm。