基于全介质共振域光栅的偏振器件设计与制备

• 作者: 魏张帆 胡敬佩 张冲 董延更 曾爱军 黄惠杰
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 光学器件 偏振器 绝缘硅片 共振域光栅 透过率 消光比
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 激光器件与激光物理|Laser Devices and Laser Physics
• 页码范围: 28-34
• 页数: 7页
• 分类号: O436
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.1201005

摘要

基于共振域光栅的特性,采用商用绝缘硅片设计并制备了一种用于近红外通信波段的高性能偏振器件.在1.460-1.625 μm的波长范围内,利用时域有限差分算法设计了一种周期为0.98 μm的全介质共振域光栅,该光栅的消光比最大值为55 dB.根据设计结果,采用电子束直写曝光技术对该偏振光栅进行了实验制备,并进行偏振性能测试.结果表明,该光栅的横向磁场偏振光透过率约在80％以上,消光比在20 dB以上,最大值可达到32dB,与仿真结果基本一致.相比于传统亚波长金属光栅的周期需要小于1/4入射光波长才能起偏的性质,该偏振光栅在周期为近波长的条件下即有较好的偏振性能,在制备上降低了光刻工艺的难度.此外,该偏振器件是基于商用绝缘硅片制备,与现有的成熟半导体工艺兼容,具有较强的集成性和实用性.