基于柔性支撑结构的光栅光调制器及阵列

摘要

一种基于柔性支撑结构的光栅光调制器及线阵，光调制器包括基底，电极层和绝缘层构成的下层反射镜，上层可动光栅和用于支撑上层可动光栅的柔性支撑结构。上层可动光栅与下层反射镜之间的间隙为空气间隙。通过给光调制器施加不同的电压，当上层可动光栅与下层反射镜间的距离为四分之一波长的奇数倍时，光栅光调制器处于衍射态，即把入射光的能量转移到衍射光的正负一级等高阶级次上；当上层可动光栅与下层反射镜的距离为半波长的整数倍时，光栅光调制器处于反射态，即把入射光的能量转移到零级反射光上，通过施加交替电压实现对出射光的明暗调制。本调制器增加了能够被调制器光的波长范围，降低了驱动电压，增加了有效光学面积。

主权项

1、一种基于柔性支撑结构的光栅光调制器，其特征在于它包括：a. 硅基底；b. 在硅基底之上沉积刻蚀形成的电极层和绝缘层，构成下层反射镜；c. 利用牺牲层技术在下层反射镜之上制成的柔性支撑结构和上层可动光栅，下层反射镜和上层可动光栅之间留有合适的空气间隙；支撑上层可动光栅的柔性支撑结构一端支撑在硅基底上的四个固定支撑立柱上，另一端连接在上层可动光栅的四个角上；所述柔性支撑结构采用弹性系数比上层可动光栅所用材料大的材料制成，或采用减薄型支撑结构，即使支撑结构在垂直方向的厚度要远小于上层可动光栅在垂直方向的厚度来达到柔性支撑作用；d. 上层可动光栅上下两面均镀有金属层，上金属层用于增强入射光的反射效率，下金属层为电极层，与下层反射镜形成可动的电容极板；e. 驱动电路，通过电极引出线连接上层可动光栅的电极层与下层反射镜的电极层，产生不同电平、不同频率的驱动电压；在上层可动光栅的电极层与下层反射镜的电极层之间施加电压V1，下层反射镜和上层可动光栅之间间距为nλ/2，调制器反射光强取最大值；施加电压V2时，下层反射镜和上层可动光栅之间间距为(2n-1)λ/4，调制器反射光强几乎为零；其中λ表示入射光的波长。