一種寬帶偏振旋轉器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及微納光學器件領域,具體是一種寬帶偏振旋轉器。
【背景技術】
[0002]偏振是電磁波的一個重要特性,偏振特性廣泛應用于通訊、導航以及成像等等。傳統的偏振旋轉器,如法拉第旋轉器,偏振旋轉效率低且體積較大,難以適用于微光學系統集成。金屬微納結構可在納米尺度實現電磁波操控,如基于金屬微納結構的偏振旋轉器,但是這種基于金屬微納結構的偏振旋轉器運行帶寬較窄,不適合寬帶應用。
[0003]
【發明內容】
本發明的目的是提供一種寬帶偏振旋轉器,以解決現有技術存在的冋題。
[0004]為了達到上述目的,本發明所采用的技術方案為:
一種寬帶偏振旋轉器,其特征在于:包括有二氧化硅基底,基底上鍍有銀膜層,銀膜層上刻蝕有第一光柵,第一光柵上鍍有第一二氧化硅膜層,第一二氧化硅膜層上鍍有第二銀膜層,第二銀膜層上刻蝕有L形穿孔薄膜層,L形穿孔薄膜層上鍍有第二二氧化硅膜層,第二二氧化硅膜層上鍍有第三銀膜層,第三銀膜層上刻蝕有第二光柵。
[0005]所述的一種寬帶偏振旋轉器,其特征在于:第一光柵的位置擋住L穿孔薄膜層中與第一光柵平行的一臂,第二光柵的位置擋住L穿孔薄膜層中與第二光柵平行的一臂。
[0006]所述的一種寬帶偏振旋轉器,其特征在于:第一光柵和第二光柵在空間上呈正交,正交的兩光柵與L穿孔薄膜層間隔小于入射光波長的十分之一。
[0007]X方向偏振光從基底入射,經過第一光柵(金屬條與Y方向平行)后經第一二氧化硅膜層到達L形穿孔銀薄膜,X方向偏振光穿過L形穿孔薄膜后一部分轉換為Y方向偏振光,轉換成Y方向的偏振光經過第二二氧化硅膜層將高效通過第二光柵(金屬條與X方向平行),穿過L形穿孔薄膜的沒有被轉換成Y方向偏振光的X方向偏振光,照射到第二光柵將被高效反射并再次穿過L形穿孔薄膜,穿過L形薄膜后部分X方向偏振光轉化為Y方向偏振光,該Y方向偏振光遇到第一光柵將被高效反射,經過L形穿孔薄膜后將經過第二光柵透射,最后使得經過第二光柵的透射光都是Y方向偏振光,而X方向透射光被抑制,至此該偏振旋轉器實現了 X方向偏振光高效轉化為Y方向偏振光,結果如圖2所示,透射的Y方向偏振光在1.6微米至3.0微米光譜范圍內幅度大于0.6,而透射的X方向偏振光在1.5微米至3.5微米光譜范圍內幅度低于0.03。
[0008]本發明的優點在于寬帶范圍內實現了偏振轉換,而且透射光中入射偏振(本專利中的X方向偏振)在寬帶范圍內被抑制。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明結構示意圖。本寬帶偏振旋轉器在XY平面內是周期結構,電磁波沿著Z方向傳播。
[0010]圖1 (a)--個周期單元結構XZ方向示意圖;第一層高度Z1=10nm,第二層高度z2=40nm,第三層高度Z3=10nm,第四層高度Z1=AOnm,第五層高度Z5=10nm ;
圖1 (b)--個周期單元第一光柵XY方向示意圖;X方向周期p=600nm,Y方向周期
p=600nm,其它參數為 a=50nm,b=350nm ;
圖1 (c) 一一個周期單元第一二氧化硅膜層XY方向示意圖;
圖1 (d)--個周期單元穿孔L形結構XY方向示意圖,L形參數為C=10nm, d=400nm,
e=400nm, f=100nm;
圖1 (e) —一個周期單元第二二氧化硅膜層XY方向示意圖;
圖1 (f)--個周期單元第二光柵XY方向示意圖,g=350nm,h=50nmo
[0011]圖2本偏振旋轉器獲得的透射光譜;圖中實線代表輸出的Y方向偏振光,虛線代表輸出的X方向偏振光。
【具體實施方式】
[0012]一種寬帶偏振旋轉器,包括有二氧化硅基底,基底上鍍有第一銀膜層,陰,銀膜層上刻蝕有第一光柵,第一光柵上鍍有第一二氧化硅膜層,第一二氧化硅膜層上鍍有第二銀膜層,第二銀膜層上刻蝕有L形穿孔薄膜層,L形穿孔薄膜層上鍍有第二二氧化硅膜層,第二二氧化硅膜層上鍍有第三銀膜層,第三銀膜層上刻蝕有第二光柵。
[0013]第一光柵的位置擋住L穿孔薄膜層中與第一光柵平行的一臂,第二光柵的位置擋住L穿孔薄膜層中與第二光柵平行的一臂。
[0014]第一光柵和第二光柵在空間上呈正交,正交的兩光柵與L穿孔薄膜層間隔小于入射光波長的十分之一。
【主權項】
1.一種寬帶偏振旋轉器,其特征在于:包括有二氧化硅基底,基底上鍍有銀膜層,銀膜層上刻蝕有第一光柵,第一光柵上鍍有第一二氧化硅膜層,第一二氧化硅膜層上鍍有第二銀膜層,第二銀膜層上刻蝕有L形穿孔薄膜層,L形穿孔薄膜層上鍍有第二二氧化硅膜層,第二二氧化硅膜層上鍍有第三銀膜層,第三銀膜層上刻蝕有第二光柵。2.根據權利要求1所述的一種寬帶偏振旋轉器,其特征在于:第一光柵的位置擋住L穿孔薄膜層中與第一光柵平行的L 一臂,第二光柵的位置擋住L穿孔薄膜層中與第二光柵平行的一臂。3.根據權利要求1所述的一種寬帶偏振旋轉器,其特征在于:第一光柵和第二光柵在空間上呈正交,正交的兩光柵與L穿孔薄膜層間隔小于入射光波長的十分之一。
【專利摘要】本發明公開了一種寬帶偏振旋轉器,包括有二氧化硅基底,基底上鍍有銀膜層,銀膜層上刻蝕有第一光柵,第一光柵上鍍有第一二氧化硅膜層,第一二氧化硅膜層上鍍有第二銀膜層,第二銀膜層上刻蝕有L形穿孔薄膜層,L形穿孔薄膜層上鍍有第二二氧化硅膜層,第二二氧化硅膜層上鍍有第三銀膜層,第三銀膜層上刻蝕有第二光柵。本發明在寬帶范圍內實現了偏振轉換,而且透射光中入射偏振(本發明中的X方向偏振)在寬帶范圍內被抑制。
【IPC分類】G02B5/30
【公開號】CN104914496
【申請號】CN201510346663
【發明人】廖艷林, 趙艷
【申請人】安徽大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月19日