[發(fā)明專(zhuān)利]一種光學(xué)偏振器結(jié)構(gòu)、制備方法和極化轉(zhuǎn)化模式的調(diào)控方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810297525.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108459369A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張中月;王天堃
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B5/30
• 分類(lèi)號(hào): G02B5/30;G03F7/00
• 代理公司: 西安智萃知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61221
• 代理人: 趙雙

1.一種光學(xué)偏振器結(jié)構(gòu)，其特征在于：由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的S形偏振器結(jié)構(gòu)單元按矩形周期陣列排布的平面手性結(jié)構(gòu)；

所述S形偏振器結(jié)構(gòu)單元由第一橫體（1）、第二橫體（2）、第三橫體（3）、第一豎體（4）和第二豎體（5）構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)；

所述第一橫體（1）、第二橫體（2）和第三橫體（3）由上及下平行排列；所述第一豎體（4）和第二豎體（5）互相平行，且第一豎體（4）與第一橫體（1）垂直；

所述第一豎體（4）一端與所述第一橫體（1）的一端連接，第一豎體（4）的另一端與第二橫體（2）的一端連接；第二橫體（2）的另一端與第二豎體（5）的一端連接，第二豎體（5）的另一端與第三橫體（3）的一端連接；

所述第二橫體（2）的長(zhǎng)度不小于所述第一橫體（1）和所述第三橫體（3）長(zhǎng)度；所述第一橫體（1）、第二橫體（2）、第三橫體（3）、第一豎體（4）和第二豎體（5）的寬度相等，且高度相等；

所述S形偏振器結(jié)構(gòu)單元由貴金屬材料制成。

2.權(quán)利要求1所述的光學(xué)偏振器結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1，準(zhǔn)備基底：準(zhǔn)備ITO玻璃基底并清洗吹干；

步驟2，涂光刻膠：用甩膠機(jī)在步驟1準(zhǔn)備好的ITO玻璃基底上涂覆PMMA光刻膠；

步驟3，涂膠后烘干：將步驟2涂覆PMMA光刻膠的基底放在熱板上烘干；

步驟4，電子束曝光結(jié)構(gòu)圖形：用圖形發(fā)生器設(shè)計(jì)權(quán)利要求1所述的光學(xué)偏振器結(jié)構(gòu)圖形，并用電子束曝光圖形，得到曝光后的基底；曝光時(shí)，電子束對(duì)所述光學(xué)偏振器結(jié)構(gòu)的S形偏振器結(jié)構(gòu)單元圖形部分的PMMA光刻膠進(jìn)行刻蝕；

步驟5，顯影：常溫下，將步驟4中曝光好的基底放入顯影液中浸泡顯影；

步驟6，定影：將步驟5浸泡顯影后的基底放入定影液中浸泡定影，定影完成后將基底取出，用氮?dú)獯蹈桑?/p>

步驟7，定影后烘干：將步驟6浸泡定影后并吹干的基底放在熱板上烘干；

步驟8，鍍金：將步驟7定影后烘干的基底放入電子束真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)鍍金，蒸鍍完冷卻10min～20min后再取出；

步驟9，剝離PMMA光刻膠：采用lift-off工藝，將步驟8真空鍍金后的基底泡在丙酮中，時(shí)間至少為30min，溶解電子束PMMA光刻膠；

步驟10，吹干：用氮?dú)鈽尨蹈刹襟E9得到的剝離PMMA光刻膠后的基底，得到所述光學(xué)偏振器結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1具體操作為：準(zhǔn)備厚度為1.0mm，長(zhǎng)寬尺寸為20.0mm×20.0mm的ITO玻璃，并將準(zhǔn)備的ITO玻璃放入洗滌液中清洗，用去離子水超聲15min后，用丙酮超聲15min，再用酒精超聲15min，之后用去離子水超聲5min，最后用氮?dú)鈽尨蹈珊蠓湃氲獨(dú)夤裰袀溆谩?/p>

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述步驟2中光刻膠的厚度為270nm，所述甩膠機(jī)的轉(zhuǎn)速為4000rpm，時(shí)間為60 s；

所述步驟3和步驟7中烘干的溫度為150℃，時(shí)間為3min；所述步驟5中浸泡顯影的時(shí)間為60s；所述步驟6中顯影液由四甲基二戊酮與異丙醇以體積比為3:1配合制成，浸泡定影的時(shí)間為20s；所述步驟8中真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)的真空度不大于3×10^-6torr。

5.一種極化轉(zhuǎn)化模式的調(diào)控方法，其特征在于：通過(guò)調(diào)節(jié)權(quán)利要求1所述的光學(xué)偏振器結(jié)構(gòu)中S形偏振器結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)，來(lái)改變S形偏振器結(jié)構(gòu)單元的對(duì)稱(chēng)性，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)非對(duì)稱(chēng)傳輸模式的大小和位置，并產(chǎn)生新的極化轉(zhuǎn)化模式。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的極化轉(zhuǎn)化模式的調(diào)控方法，其特征在于：所述結(jié)構(gòu)參數(shù)是指第一橫體（1）和第三橫體（3）的長(zhǎng)度及第一豎體（4）和第二豎體（5）的長(zhǎng)度。