[發(fā)明專利]金屬光柵偏振分束器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410066616.9
• 申請(qǐng)日: 2014-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN103777274A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉志成;鄭君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/126
• 分類號(hào): G02B6/126;G02B6/13
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種金屬光柵偏振分束器，其特征在于，由多個(gè)重復(fù)的光柵單元組成，所述的光柵單元包括：位置左右相鄰的第一介質(zhì)(2.a)和第二介質(zhì)(2.b)、位于第一介質(zhì)(2.a)頂部的上層金屬(1)、位于第二介質(zhì)(2.b)底部的下層金屬(3)以及位于下層金屬(3)與第一介質(zhì)(2.a)底部的襯底(4)；

所述的上層金屬(1)與下層金屬(3)上下交錯(cuò)排布；

所述的等高度的上層金屬(1)、第二介質(zhì)(2.b)和上層金屬(1)構(gòu)成金屬-第二介質(zhì)狹縫-金屬波導(dǎo)，所述的等高度下層金屬(3)、第一介質(zhì)光柵(2.a)和下層金屬(3)構(gòu)成金屬-第一介質(zhì)狹縫-金屬波導(dǎo)，第一介質(zhì)狹縫與第二介質(zhì)狹縫中至少有一種介質(zhì)狹縫的寬度小于工作波長(zhǎng)的橫電場(chǎng)偏振光對(duì)應(yīng)的最低階模式截止寬度，以使得工作波長(zhǎng)的TE偏振光（電場(chǎng)平行于光柵線條）不被衍射和透射，所述的上層金屬(1)與下層金屬(3)中至少一層金屬的厚度大于工作波段TE光的模式滲透深度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬光柵偏振分束器，其特征在于，所述的第二介質(zhì)(2.b)的寬度不大于金屬光柵周期減去第一介質(zhì)光柵(2.a)的寬度,所述的第一介質(zhì)光柵(2.a)的側(cè)面具有上層金屬(1)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬光柵偏振分束器，其特征在于，所述的第一介質(zhì)(2.a)、第二介質(zhì)(2.b)的高度滿足法布里珀羅共振腔的干涉相消條件，使得工作波長(zhǎng)TM反射光最小。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬光柵偏振分束器，其特征在于，所述的上層金屬（1）是單層金屬或混合多層含有金屬的薄膜，所述的下層金屬（3）是單層金屬或混合多層含有金屬的薄膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬光柵偏振分束器，其特征在于，所述的第一介質(zhì)(2.a)為對(duì)工作波長(zhǎng)透明的材料，所述的第二介質(zhì)(2.b)對(duì)工作波長(zhǎng)透明的材料，這兩種介質(zhì)是單層均勻材料或是多層結(jié)構(gòu)不同材料構(gòu)成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1和5所述的金屬光柵偏振分束器，其特征在于所述的第二介質(zhì)(2.b)的高度從下層金屬（3）的頂部到上層金屬（1）的頂部。

7.一種制備權(quán)利要求1所述的金屬光柵偏振分束器的方法，其特征在于，包括如下步驟：

①利用光刻或納米壓印在襯底(4)上制作第一介質(zhì)光柵(2.a)；

②采用蒸發(fā)或者濺射方式在第一介質(zhì)光柵(2.a)上蒸鍍一層金屬或者多層不同金屬，形成在橫向上有位移的分別位于第一介質(zhì)光柵(2.a)頂部和間隙的雙層金屬光柵或復(fù)合金屬光柵，即上層金屬(1)和下層金屬(3)；

③在第一介質(zhì)光柵(2.a)間隙的下層金屬（3）之上填入第二介質(zhì)光柵(2.b)。