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亚波长闪耀光栅矢量衍射效率计算

曹艳波 艾华

曹艳波, 艾华. 亚波长闪耀光栅矢量衍射效率计算[J]. 中国光学(中英文), 2010, 3(6): 679-683.
引用本文: 曹艳波, 艾华. 亚波长闪耀光栅矢量衍射效率计算[J]. 中国光学(中英文), 2010, 3(6): 679-683.
CAO Yanbo, AI Hua. Calculation of vectorial diffraction efficiency of subwavelength blazed gratings[J]. Chinese Optics, 2010, 3(6): 679-683.
Citation: CAO Yanbo, AI Hua. Calculation of vectorial diffraction efficiency of subwavelength blazed gratings[J]. Chinese Optics, 2010, 3(6): 679-683.

亚波长闪耀光栅矢量衍射效率计算

基金项目: 

国家863高技术研究发展计划资助项目

详细信息
    作者简介:

    曹艳波(1984—),男,湖北大冶人,硕士,研究实习员,主要从事光学仪器结构设计方面的研究。 E-mail:pinocchio84@163.com

  • 中图分类号: O436.1

Calculation of vectorial diffraction efficiency of subwavelength blazed gratings

  • 摘要: 将矢量衍射数值算法严格耦合波分析用于精确计算亚波长闪耀光栅的衍射效率,并分析其衍射特性。建立了闪耀光栅的电磁介质模型,并将楔形不规则结构简化为多层矩形光栅结构,通过电磁场的介质分布建立严格耦合波方程。根据边界条件求解出各层的电磁场分布,再通过增透矩阵方法将各层电磁场依次迭代,求解出了整个结构的衍射效率。计算分析显示,对闪耀角为11.3、周期为500 nm的金属铝闪耀光栅可以得到高于90%的衍射效率和相应的闪耀级次。实验表明这种矢量衍射数值算法具有较高的准确性,可以推广应用于高致密刻线复杂光栅的衍射计算分析。

     

  • [1] 赵博,宴磊,李颜青,等. 闪耀光栅的傅里叶分析[J]. 光学技术 ,2001,27(2):103-108. ZHAO B,YAN L,LI Y Q,et al.. Analysis of blazed gratings with Fourier optics[J]. Opt. Technique,2001,27(2):103-108.(in Chinese) [2] MOHARAM M G,GRANN E B,POMMET D A,et al.. Formulation for stable and efficient implementation of the rigorous coupled-wave analysis of binary gratings[J]. J. Opt. Soc. Am. A,1995,12(5):1068-1076. [3] LALANNE P. Improved formulation of the coupled-wave method for two-dimensional gratings[J]. J. Opt. Soc. Am. A,1997,14(7):1592-1598. [4] MOHARAM M G,POMMET D A,GRANN E B,et al.. Stable implementation of the rigorous coupled-wave analysis for surface-relief gratings:enhanced transmittance matrix approach[J]. J. Opt. Soc. Am. A,1995,12(5):1077-1086. [5] EDWARD D P. Handbook of Optical Constants in Solids[M]. New York:Academic Press,1985. [6] 李娜娜,安志勇,崔继承. 中阶梯光栅光谱仪光学系统的安装及检测[J]. 光学 精密工程 ,2009,17(3):531-536. LI N N,AN ZH Y,CUI J CH. Aligning and testing of optical system of echelle spectrography[J]. Opt. Precision Eng.,2009,17(3):531-536.(in Chinese) [7] 张善文,巴音贺希格. 宽波段金属光栅设计中闪耀波长对光栅异常的补偿效应[J]. 光学 精密工程 ,2009,17(5):990-1000. ZHANG SH W,Bayanheshig. Compensating effect of blazed wavelength to grating anomalies in design of broad band metallie diffraction gratings[J]. Opt. Precision Eng.,2009,17(5):990-1000.(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-07-21
  • 修回日期:  2010-09-23
  • 刊出日期:  2010-12-20

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