光导板中新型衍射元件的数值模拟研究

• 作者: 尤勐 蔡怀宇 黄战华
• 来源期刊: 光学技术
• 学科: 物理学
• 关键词: 光栅 衍射效率 严格耦合波理论 光导板
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 所属期刊栏目: 光学器件
• 页码范围: 3-8
• 分类号: O436.1
• 语种: 中文

摘要

基于严格耦合波理论,数值计算了一种在闪耀斜面镀膜的亚波长光栅结构,并首次提出将该光栅应用于光导板的设计中,使光导板衍射的RGB光束无需经过滤色片,直接透射相应的像素点.在数值计算中,设定入射光为TE偏振态、入射角为60°、波长为RGB三基色.光栅以有机玻璃为基底,二氧化钛为膜层,并随波长改变周期、闪耀角等参数.计算结果表明,该光栅的一级衍射光可垂直于表面出射,一级衍射效率随膜厚渐变,最高达37％,其余非零级次的衍射效率低于2％.将该特性的光栅应用于新型光导板的数值建模中,并对光栅的制作进行了工艺容差分析,计算得归一化能量的标准差小于1％,总衍射效率接近80％.