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专利号: 2016111010928
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2023-10-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种采用单一渐变材料光栅实现导模共振滤波方法,其特征在于,在基底上镀制一层折射率沿厚度方向递增的光学薄膜,得到渐变折射率薄膜,通过刻蚀该渐变折射率薄膜得到导模共振光栅结构,进而得到采用单一渐变折射率薄膜的导模共振滤波器;所述方法通过选择不同的刻蚀深度和渐变系数,调整滤波器通道位置和通道数目,实现单通道和多通道反射滤波功能;采用单一渐变折射率薄膜的导模共振滤波器能够通过调节滤波器结构参数,比如调节光栅周期、渐变层厚度、刻蚀深度、光栅占空比、渐变系数等可以在任意波段实现TE和TM偏振的导模共振滤波;所述的渐变折射率薄膜是一个复杂的单层膜,机械性质和微观结构在纵向上是连续变化的,没有突变截面,应力在整个膜内是均匀分布的;所述渐变层沿膜层厚度方向的折射率由式(1)表示,其中ngra为渐变层折射率,n0为常数,α为渐变系数,dgra为渐变层的厚度,0≤y≤dgra;ngra(y)=n0+αy(0≤y≤dgra)式(1);对于给定的渐变层厚度dgra,通过调节渐变系数α调节渐变层折射率ngra;对于给定的的渐变系数α,通过调节dgra调节渐变层折射率ngra;在渐变层厚度dgra固定的情况下,通过调整刻蚀深度,选择滤波器通道位置;在渐变层厚度dgra不固定的情况下,通过降低渐变系数α来增大渐变层厚度dgra,以增加导模共振的通道数,实现导模共振多通道滤波。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,渐变折射率薄膜采用电子束共蒸、等离子体增强化学气象沉,或单靶溅射和双靶共溅射的方法实现。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,刻蚀采用电子束刻蚀、离子束辅助刻蚀、或纳米压印的方法。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用TE或TM偏振光波正入射或斜入射。

5.一种导模共振滤波器,其特征在于,在基底上镀制一层折射率沿厚度方向递增的光学薄膜,刻蚀该渐变折射率薄膜,得到采用单一渐变折射率薄膜的导模共振滤波器。

6.根据权利要求5所述的一种导模共振滤波器,其特征在于,在渐变层厚度dgra固定的情况下,通过调整刻蚀深度,来选择滤波器通道位置;在渐变层厚度dgra不固定的情况下,通过降低渐变系数α来增大渐变层厚度dgra,以增加导模共振的通道数,实现导模共振多通道滤波。

7.根据权利要求5所述的一种导模共振滤波器,其特征在于,通过调节滤波器结构参数,包括光栅周期、渐变层厚度、刻蚀深度、光栅占空比、渐变系数实现在任意波段的TE和TM偏振的导模共振滤波。