[发明专利]多层光栅结构

权利要求书

1.一种多层光栅结构，其特征在于，包括：

基底结构(10)；

光栅结构(20)，所述光栅结构(20)与所述基底结构(10)连接，所述光栅结构(20)为多个，多个所述光栅结构(20)间隔设置，所述光栅结构(20)包括至少两个光栅层，且相邻两个所述光栅层的折射率不同；

其中，所述光栅结构(20)为倾斜光栅结构，所述倾斜光栅结构与所述基底结构(10)之间的夹角小于45°，所述光栅结构(20)的光栅周期小于1.5倍入射波长。

2.根据权利要求1所述的多层光栅结构，其特征在于，沿垂直于所述基底结构(10)的方向所述光栅结构(20)的光栅层中远离所述基底结构(10)的光栅层为第一光栅层(21)，与所述第一光栅层(21)连接的光栅层为第二光栅层(22)，所述第一光栅层(21)的折射率小于所述第二光栅层(22)的折射率。

3.根据权利要求1所述的多层光栅结构，其特征在于，所述倾斜光栅结构的截面面积向远离所述基底结构(10)的方向逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的多层光栅结构，其特征在于，所述第一光栅层(21)的折射率大于等于1.45且小于等于2.9，所述第一光栅层(21)的深度大于等于10nm且小于等于600nm。

5.根据权利要求2所述的多层光栅结构，其特征在于，所述第一光栅层(21)的材料包括氮化硅、氮氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、氧化铝、五氧化二钽、二氧化硅、掺杂二氧化硅、硼磷酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、聚合物、氧化铍、氟化钙、氟化铈、冰晶石、氟化铬、氟化镧、氟化锶、氟化镱中的一种。

6.根据权利要求2所述的多层光栅结构，其特征在于，

所述第二光栅层(22)的折射率大于等于1.5且小于等于4.8；和/或

所述第二光栅层(22)的深度大于等于10nm且小于等于1um；和/或

所述第二光栅层(22)的材料包括硅、掺杂硅、氮化硅、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铬、氧化铝、五氧化二钽、铝氮氧化物、二氧化铈、锗、掺杂锗、氧化铪、氧化镁、氧化钕、氧化镨、氧化钪、硒化锌、硫化锌、氧化锆中的一种。

7.根据权利要求2所述的多层光栅结构，其特征在于，所述光栅结构(20)包括三层所述光栅层，所述光栅层中与所述基底结构(10)连接的为第三光栅层(23)，所述第三光栅层(23)的折射率小于所述第二光栅层(22)的折射率，所述基底结构(10)的折射率小于所述第三光栅层(23)的折射率。

8.根据权利要求2所述的多层光栅结构，其特征在于，

所述基底结构(10)的折射率大于等于1.4且小于等于2.9；和/或

所述基底结构(10)的材料包括二氧化硅、掺杂二氧化硅、硼磷酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氮化硅、氮氧化硅、二氧化钛TiO2、二氧化铈、氧化铝、五氧化二钽、聚合物中的一种。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的多层光栅结构，其特征在于，所述光栅层为多个时，多个所述光栅层的折射率的中间的所述光栅层为中间层，所述中间层的折射率最高，且多个所述光栅层的折射率向远离所述中间层的方向逐渐递减，其中，

所述中间层与空气之间的所述光栅层的折射率大于等于空气的折射率且小于所述中间层的折射率；

所述中间层与基底结构(10)之间的所述光栅层的折射率大于等于所述基底结构(10)的折射率且小于所述中间层的折射率。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的多层光栅结构，其特征在于，所述多层光栅结构还包括残余层(30)，所述残余层(30)设置在所述基底结构(10)与所述光栅结构(20)之间。