多层膜填充型复合介质纳米周期光栅结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多层膜填充型复合介质纳米周期光栅结构及其制备方法。该结构由介质光栅和与介质光栅相复合的一维周期性多层膜结构组成，介质光栅的占空比为1:1，其周期为100纳米～1微米；介质光栅的凹部空隙处沉积有与光栅折射率不同但高度相同的介质材料；多层膜结构由两种不同的介质材料交替组成。其主要制作步骤为：1）离子束辅助电子束蒸发镀膜技术在衬底上制备周期性介质多层膜光子晶体；2）纳米压印技术、反应离子刻蚀工艺、电子束蒸发镀膜、举离技术等在介质多层膜上制备一维填充型介质光栅。本发明专利技术的制备方法便捷可靠，该结构能有效抑制光谱旁带并改善导模共振滤波器的透射率或反射率，有效提高导模共振滤波器性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于纳米压印技术制作光学高性能反射元件、高透射超窄带滤波器的一维光子晶体多层膜填充型复合介质光栅结构。
技术介绍
相比于传统的滤光片，如F-P滤光片、布拉格光纤光栅等,导模共振滤光片(GMRF)由于其结构相对简单，超窄的峰值半宽度，超宽的截止频域宽度等优点，可以很好的应用于大多数复杂而又精密的光学系统中，如高性能反射元件、高透射器、窄带滤波器、光开关、波分复用器、实现偏振分离等。而且周期性的结构方式能够提供位相匹配的可能性，甚至是在垂直入射的条件下也可以发生导模共振效应。在该类结构中，衍射光栅可以看作周期性调制的平面波导，当光栅内高级次衍射波在参数上与光栅波导所支持的导模接近时，光波能量重新分布，由于光栅的周期性调制使得光栅波导有泄漏，因而泄漏能量也重新分布，形成导模共振。早期的导模共振光栅在金属膜上进行刻蚀，可以得到很高的衍射效率，但激光损伤阀值比较低。相对金属光栅而言，介质膜光栅具有更高的损伤阀值；同时，要想有效的抑制旁带，光栅层的调制强度必须抑制在较低的水平，即这种结构的性能一定程度上取决于光栅层的调制因子，调制因子由构成光栅层的两种材料的折射率差决本文档来自技高网...

【技术保护点】
多层膜填充型复合介质纳米周期光栅结构，其特征在于，由介质光栅和与介质光栅相复合的一维周期性多层膜结构组成，介质光栅的占空比为1:1，其周期为100纳米～1微米；所述介质光栅的凹部空隙处沉积有与光栅折射率不同的介质材料，这种介质材料的厚度与介质光栅的高度相等；所述一维周期性多层膜结构由两种不同的介质材料交替组成。

【技术特征摘要】
1.多层膜填充型复合介质纳米周期光栅结构，其特征在于，由介质光栅和与介质光栅相复合的一维周期性多层膜结构组成，介质光栅的占空比为1:1，其周期为100纳米?I微米；所述介质光栅的凹部空隙处沉积有与光栅折射率不同的介质材料，这种介质材料的厚度与介质光栅的高度相等；所述一维周期性多层膜结构由两种不同的介质材料交替组成。2.根据权利要求1所述的多层膜填充型复合介质纳米周期光栅结构，其特征在于，所述介质光栅的材料为二氧化硅或二氧化钛，所述介质光栅的凹部空隙处的介质材料为二氧化钛或者二氧化硅。3.根据权利要求1或2所述的多层膜填充型复合介质纳米周期光栅结构，其特征在于，所述一维周期性多层膜结构的层数为17层，其奇数层介质材料为二氧化钛，厚度均为63纳米，偶数层介质材料为二氧化硅，厚度均为94纳米。4.如权利要求1所述的多层膜填充型复合介质纳米周期光栅结构的制备方法，包括以下步骤: (1)利用离子束辅助电子束蒸发镀膜的方法在高精度光洁石英...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄婧睿，袁长胜，葛海雄，陈延峰，
申请(专利权)人：无锡英普林纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：