A dielectric cavity enhanced high reflective wave plate and its preparation method include a dielectric substrate, on which the metal reflective layer, the dielectric grating resonant cavity layer and the metal grating layer are successively arranged from bottom to top. The metal reflective layer is continuous, and the thickness of H1 is 50-100 nm; the dielectric grating resonant cavity layer and the metal layer are described. The grating layer is discontinuous. The grating of the dielectric grating resonant cavity layer and the grating of the metal grating layer have the same period P, P value is 100-300 nm, duty cycle W/P is 0.3-0.7, the thickness of the dielectric grating resonant cavity layer H2 is 50-80 nm, and the thickness of the metal grating layer H3 is 150-200 nm. The wave plate of the invention has high reflective optical performance, simple fabrication process, and realizes the functions of half and quarter wave plates in different wave bands. The device has great application value in optical sensing system, advanced nano-photonic devices and integrated optical system.
【技术实现步骤摘要】
介质腔增强型高反射波片及其制备方法
本专利技术涉及一种偏振光学元件制备技术,具体涉及一种介质腔增强型高反射波片及其制备方法。
技术介绍
在光的研究与应用领域,光的偏振态的产生与转换控制是至关重要的。偏振是波片的属性,传统的光偏振态产生与控制器件大多都是利用双折射晶体材料,当光入射到双折射晶体时,由于沿平行和垂直光轴的两个正交方向具有不同的光学折射率,因此当光透过双折射晶体时透射光会在这两个正交方向上产生位相差,从而改变光的偏振态。传统晶体波片作为一种重要的光学器件,受到物理尺寸的限制,难以满足微纳光电子集成的要求。探索和研究基于新原理的易于微纳光电子集成的波片显得十分迫切。利用金属与介质的表面能够产生表面等离子共振来控制光与物质的相互作用,当前亚波长金属结构越来越引起人们的广泛关注。E.H.Khoo提出了透射型等离子1/4波片的结构以及实现方法(参见E.H.Khoo,Opt.Lett.,36(13):2498-2500(2011)),即在金属薄膜上设计周期性的相垂直的矩形狭缝,通过控制矩形狭缝的长度、宽度、厚度的排列方式,可实现透射光在沿两狭缝方向上的振幅和位相可调,并且可以通过优化来实现在目标波长处两正交方向上90度的位相差。除了透射型偏振态转换器件之外,由于实际需要,反射型偏振器件也引起了许多研究小组的重视。2012年,Pors等人设计了反射型等离子位相延迟器件(参见A.Khoo,Opt.Lett.,36(9):1626-1628(2011)),分别通过控制十字形、矩形结构的两臂长或边长,来控制相互垂直的电偶极子的散射共振,从而在特定波长处实现反射式位 ...
【技术保护点】
1.一种介质腔增强型高反射波片,包括介质基底,其特征在于在介质基底上自下而上依次是金属反射层、介质光栅共振腔层和金属光栅层,所述的金属反射层是连续的,厚度H1为50~100nm;所述的介质光栅共振腔层和金属光栅层是不连续的,所述的介质光栅共振腔层的光栅和金属光栅层的光栅具有相同的周期P,p值为100~300nm,占空比W/P为0.3~0.7,所述的介质光栅共振腔层的厚度H2为50~80nm,所述的金属光栅层的厚度H3为150~200nm。
【技术特征摘要】
1.一种介质腔增强型高反射波片,包括介质基底,其特征在于在介质基底上自下而上依次是金属反射层、介质光栅共振腔层和金属光栅层,所述的金属反射层是连续的,厚度H1为50~100nm;所述的介质光栅共振腔层和金属光栅层是不连续的,所述的介质光栅共振腔层的光栅和金属光栅层的光栅具有相同的周期P,p值为100~300nm,占空比W/P为0.3~0.7,所述的介质光栅共振腔层的厚度H2为50~80nm,所述的金属光栅层的厚度H3为150~200nm。2.根据权利要求1所述的介质腔增强型高反射波片,其特征在于所述的基底材料为SiO2、Al2O3或者Si。3.根据权利要求1所述的介质腔增强型...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡敬佩,朱玲琳,张方,曾爱军,黄惠杰,
申请(专利权)人:中国科学院上海光学精密机械研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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