基于高密度光栅的三通道分束器研究

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1、广东工业大学硕±学位论文（工学硕±）基于高密度光栅的Ｈ通道分束器研究舒文浩－，＝＇，，；＿二〇—六年五月１分类号：学校代号；１８４５邮Ｃ：：２１１１３１５０２２；密级学号广东工业大学硕±学位论文（工学硕古）基于高密度光栅的王通道分束器研究舒文浩指导教师姓名、职称；王博教授学科（专业）或领域名称；电子科学与巧术学生所属学院；物巧与化由工稻学院论文答辩日期：２０１６年０５月２８日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙｇｙｆｏ

2、ｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓ１；ｅｒｏｆＥｎｎｅｅｒＳｃｉｅｎｃｅｇｉｉｎｇｇＲｅｓｅａｒｃｈ－ｏｆＴｈｒｅｅｐｏｒｔＢｅａｍＳｐｌｉｔｔｅｒＢａｓｅｄｏｎＨｉｇｈｄｅ打ｓｉｔｙＧｒａｔｉｎｇＭ卫．Ｓ．Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＷｅｎｈａｏＳｈｕＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＢｏＷａｎｇＭａ２０１６ｙＳｃｈｏｏｏｆｓｃｓａｎｄｔｏｉＥｉｌＰｈｙｉＯｐｅｌｅｃＴｏ打ｉｃｎｇｎｅｅｒｉｎｇＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｐ．Ｒ．

3、Ｃｈｉｎａ，５１０００６巧要摘要一功率分束器是种重要的光学器件，广泛应用于各种光学系统中。功率分束器是指能够将入射光能量平均分配到输出方向的光学器件。能够将入射光的能量平均。分配到Ｈ个输出方向的功率分束器称为Ｈ通道分束器，可分为透射式和反射式两类一种良好的髙密度光学材料娃基材料是，随着现代微纳米蚀刻技术的不断发展，人们可１＾？制作髙密度桂基光栅分束器（＾实现低损耗、良好的功率分束效果。基于旌基材料的单层介质透射式Ｈ通道光栅分束器在２００８年被首次设计并提出。光栅分束器的结构参数通过严格親合波分析方法优化之后取得了高效的透射效率和良好的分束效果。

4、通过改变原有的光栅分束器结构进而设计计多种新型髙密度光栅分束器成为新的光栅研究方向。本文重点研究了Ｗ下五种结构的偏振无关Ｈ通道光栅功率分束器：一（１）基于单层介质透射式Ｈ通道光栅分束器，本文设计了种封装型单层介质’透射式Ｈ通道光栅分束器。在入射光为８００ｎｍ，垂直入射条件下，ＴＥ偏振光的０级和±１级透射效率分别为；３２．２９％、３２．５４％、３２．５４％；ＴＭ偏振光的透射效率分别３２２８３３０８０８％１７２４８５为：．％、．％、扣．。此时，深宽比仅为．，远低于原有的．。一（２）基于单层介质透射式Ｈ通道光栅分束器，本文设计了种单层介质反射式Ｈ通道光栅分

5、束器。在入射光为１５５０ｎｍ，垂直入射条件下，ＴＥ偏振光的０级和±１：３２．３７３２．２８％、３２．２８％：级反射效率分别为％、；ＴＭ偏振光的反射效率分别为〇〇３２３０／３２３５／３２３５．〇、．〇、．％。一（３）基于单层介质反射式兰通道光栅分束器，本文设计了种封装型单层介质反射式Ｈ通道光栅分束器１５５０ｎｍ，垂直入射条件下，ＴＥ偏振光的０。在入射光为级和±１级反射效率分别为：３２．７９％、３２．３６％、３２．３６％；ＴＭ偏振光的反射效率分别〇〇〇３２２／、３２１、３１８／。为：．５〇．８／〇２．〇４一（）基于封装型单层介质透射式Ｈ通道光栅分束器，本文

6、设计种封装型双层介质透射式Ｈ通道光栅分束器。在入射光为８００ｎｍ，垂直入射条件下，ＴＥ偏振光的０级和±１级透射效率分别为：３２．９３％、３２．４２％、３２．４２％；ＴＭ偏振光的透射效率分３２８－１％、０９％、３３．０９％。０４９２０．５２０别为：．占空比范围为．内均能取得高效的透射效率。Ｉ广东工业大学巧壬学化冷文于单层介质反射式Ｈ通道光栅分束器一（５）基，本文设计了款双层介质反射式Ｈ通道光栅分束器。在入射光为１５５０ｎｍ，垂直入射条件下，ＴＥ偏振光的０级和±１级反射效率分别为：３１．０８％、３１．０３％、３１．０３％；ＴＭ偏振光的反射效率分别

7、为：〇〇３１１７３１２３１２１／。．％、．１／〇、．〇关键词：严格賴合波理论；Ｈ通道功率分束器；亚波长光栅；偏振独立；髙效率。ＩＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｂｅａｍｓｐｌｉｔｔｅｒｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｅｌｅｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｎｕｍｅｒｏｕｓｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅｂｅａｍｓｐｌｉｔｔｅｒｉｓａｎｅｌｅｍｅｎｔｉｎｏ