[發明專利]一種衍射光柵的設計方法及系統有效
| 申請號： | 202010594125.7 | 申請日： | 2020-06-24 |
| 公開（公告）號： | CN111610586B | 公開（公告）日： | 2022-04-29 |
| 發明（設計）人： | 李璟;楊光華;盧增雄;張清洋;丁敏俠 | 申請（專利權）人： | 中國科學院微電子研究所 |
| 主分類號： | G02B5/18 | 分類號： | G02B5/18 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 11021 | 代理人： | 周天宇 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 衍射 光柵 設計 方法 系統 | ||
1.一種衍射光柵的設計方法，包括以下步驟：
S1，獲得所述衍射光柵衍射光的零衍射級和高衍射級的衍射效率增強和缺級的條件，其中，零衍射級缺級的條件包括第一條件和第二條件；
所述零衍射級缺級的第一條件為：
衍射光柵的占空比為50％，槽深h滿足其中，λ為衍射光的波長；
所述第二條件為所有柵脊的寬度之和為光柵周期的一半；
所述高衍射級的衍射效率缺級的條件為：
衍射光柵的占空比為50％，槽深h滿足或者所述占空比和所述高衍射級的級次乘積滿足
所述高衍射級的衍射效率增強的條件為：
衍射光柵的占空比為50％，槽深h滿足或者所述占空比和所述高衍射級的級次乘積滿足mf＝K，K＝1，2...；
S2，根據所述零衍射級缺級的第一條件獲得所述衍射光柵的槽深；
S3，根據所述高衍射級的衍射效率增強的條件獲得所述衍射光柵的柵脊寬度和柵脊之間的距離；
S4，將所述步驟S3獲得的結構復制并進行對稱設置，以使所述高衍射級的偶衍射級缺級。
2.根據權利要求1所述的設計方法，所述步驟S3還包括，根據所述零衍射級缺級的第二條件確定柵脊的寬度。
3.根據權利要求1所述的衍射光柵的設計方法，所述步驟S3中，所述柵脊的寬度di的計算公式為：其中，m為所述高衍射級的級次，n＝1，2……，d衍射光柵的周期。
4.根據權利要求1所述的衍射光柵的設計方法，所述衍射效率的計算公式為：
其中，a0為零衍射級的衍射效率，am為高衍射級的衍射效率，f為占空比，m為衍射級次，h為槽深，n1為入射光在周圍介質的折射率，n2為入射光在光柵材料的折射率。
5.一種采用權利要求1至4任一項的衍射光柵的設計方法的設計系統，包括：
第一獲得模塊，用于獲得所述衍射光柵衍射光的零衍射級和高衍射級的衍射效率增強和缺級的條件；
第二獲得模塊，用于根據所述零衍射級的衍射效率缺級的條件獲得所述衍射光柵的槽深；
第三獲得模塊，用于根據所述高衍射級的衍射效率增強的條件獲得所述衍射光柵的柵脊寬度和柵脊之間的距離；
復制模塊，用于將所述第三獲得模塊獲得的結構復制并進行對稱設置，以使所述高衍射級的偶衍射級缺級。
6.根據權利要求5所述的設計系統，所述第三獲得模塊還包括根據零衍射級缺級的第二條件確定柵脊的寬度；所述第二條件為所有柵脊的寬度之和為光柵周期的一半。
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