[发明专利]复合结构双层金属光栅偏振分束器

摘要

一种复合结构金属光栅偏振分束器，每个光栅周期内具有两个及以上被金属材料隔开的介质狭缝，多个介质狭缝组成的波导结构满足入射电场平行于光栅线条的电磁波在狭缝波导内的波导模式截止，光栅的周期满足在一定入射角度下入射横磁场电磁波的衍射存在。本发明通过使用适当数量的介质狭缝，并且使多个狭缝组成的波导宽度小于工作波长TE偏振波的模式截止宽度，使TE偏振波无法在狭缝内传播，从而导致TE偏振的入射波只存在反射波，而没有其它衍射波；同时，通过控制光栅周期使得所述偏振分束光栅对TM偏振光存在0级和±1级及以上反射衍射或透射衍射；实现较大金属光栅周期下的宽波段、大角度范围、反射/衍射/透射偏振分束。

主权项

1.一种复合结构金属光栅偏振分束器，其特征在于，每个光栅周期内具有至少两个及以上的多个狭缝，所述狭缝之间的间隔含有金属材料，所述的多个狭缝及其间隔构成波导结构，所述的波导结构满足入射横电场电磁波在波导结构内模式截止，所述光栅的周期满足在一定入射角度下入射横磁场电磁波在光栅的反射面或者透射面的衍射角小于90度；工作波长的至少‑1级衍射光沿着平行于光栅面的波数小于光在空气中或者和光栅直接接触的介质中的波数；每个狭缝的宽度小于入射的横电场偏振光最低阶模式所需宽度；金属的高度大于TE光在狭缝内部的模式渗透深度；所述多个狭缝的宽度、深度和折射率能够满足入射横磁场电磁波产生法布里‑珀罗共振反射相消，使得入射的横磁场电磁波反射最小；对应横磁场电磁波入射面和横电场电磁波入射面的金属层厚度大于工作波段的趋附深度。