The invention discloses an infrared polarizer with a dielectric and metal wire grid polarizer structure, the invention, from top to bottom respectively by the transparent substrate, low refractive index dielectric subwavelength grating layer and sub wavelength metal grating layer. The base for the MWIR band of transparent material, the refractive index between 1.6 to 4, the low refractive index dielectric subwavelength grating refractive index between 1.3 and 2.4, metal wire grid and grid medium cycle period is the same, between 200 500nm. Insert a layer with the same ratio of low refractive index dielectric subwavelength grating layer between the substrate and the sub wavelength metal grating, which can effectively improve the wire grid polarizer in the mid infrared TM light transmittance and extinction ratio. Subwavelength metal wire grid polarizer has the advantages of small size, can be integrated, flexible design, sensitive to the polarization characteristics, has a wide application prospect in integrated optics, micro nano devices etc..
【技术实现步骤摘要】
一种带有介质和金属线栅结构的红外偏振器
本专利技术设计一种红外偏振器,特别涉及一种带有介质和金属线栅结构的红外偏振器。
技术介绍
亚波长金属线栅是由于结构的不对称性而产生的对偏振光的敏感性,通过对基底材料、金属材料、线栅槽内的填充材料以及占空比等参数的调控来达到对亚波长金属线栅光学调控的目的。亚波长金属线栅偏振器具有体积小、可集成化、设计灵活、对偏振光敏感等特点,在集成光学、微纳器件等方面具有很大的应用潜力,在偏振成像、光电检测、光学传感、导航等领域具有很大的应用前景。因此设计和制备宽光谱、高TM波透射率和高消光比的线栅偏振器一直是人们的追求目标。2005年,美国NanoOpto公司设计并制备了在1.52μm-1.57μm波段的周期为200nm的金属线栅偏振器,该结构中在线栅的底部、中部和线栅的上部分别蒸镀多层抗反射膜,TM透过率高达97%,消光比超过40dB,但是该偏振器引入了多层抗反射膜,且具有较高的深宽比(约7:1),增加了制备的难度,不易大规模制备,见J.J.Wang,W.Zhang,andZ.Deng,etal.High-performancenanowiregridpolarizers.2005,OpticsLetters.30(2):195-196。2008年,美国戴顿大学设计了在Si基底和Al线栅之间加一层50nm厚的SiO2抗反射层的线栅偏振器,其工作波长为1.5-5μm,TM透过率高达70%,消光比大于40dB。但本文没有解释SiO2作为抗反射膜层的物理机理,见Z.Wu,P.E.Powers,A.M.Saranganetal.Optic ...
【技术保护点】
一种带有介质和金属线栅结构的红外偏振器,由亚波长金属线栅层(1),低折射率亚波长介质线栅层(2)和透明基底(3)构成,其特征在于:所述的红外偏振器结构为:自基底(3)向上依次是低折射率亚波长介质线栅层(2)、亚波长金属线栅层(1);所述的低折射率亚波长介质线栅层(2)的折射率在1.3‑2.4之间,厚度h1为30‑200nm,低折射率亚波长介质线栅层(2)的材料采用MgF2、SiO2、或TiO2,周期p为200‑500nm,占空比w/p是0.4‑0.6;所述的亚波长金属线栅层(1)周期和占空比与低折射率亚波长介质线栅层(2)相同,厚度h2为100‑200nm,金属材料选用Al、Cu、Ag或Au。
【技术特征摘要】
1.一种带有介质和金属线栅结构的红外偏振器,由亚波长金属线栅层(1),低折射率亚波长介质线栅层(2)和透明基底(3)构成,其特征在于:所述的红外偏振器结构为:自基底(3)向上依次是低折射率亚波长介质线栅层(2)、亚波长金属线栅层(1);所述的低折射率亚波长介质线栅层(2)的折射率在1.3-2.4之间,...
【专利技术属性】
技术研发人员:孔园园,罗海翰,刘定权,
申请(专利权)人:中国科学院上海技术物理研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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